Sistemas de Informação Geográfica II
Alexandre Gonçalves DECivil - IST alexg@civil.ist.utl.ptAula 1
Questões de “revisão”
• Que problemas existem se quisermos encontrar as freguesias de Portugal com área de ”bosque” superior a 30 hectares?
• Se se usar cartografia à escala 1:10000, significa isso que todos os comprimentos medidos são na realidade 10000 vezes inferiores nessa cartografia do que no mundo real? • Que modelo de dados seria adequado para a gestão de
espaços de um edifício como o pavilhão de Civil? • Como está estruturada a informação num SIG?
• O Google Earth tem todas as funcionalidades de um SIG?
Tópicos para SIG II
• Modelação
• Análise
• Algoritmos e processos
• Visualização
Modelação
• Modelos vetorial e matricial
• Outros (quais?)
ISIG – MEC – IST 2011-12
Análise
• Padrões (ex.: densidades, etc.)
• Relação (ex.: proximidade ao mar = maior preço das
casas, influência da poluição no crescimento das
plantas, etc.)
• Evolução, predição (ex.: quantas pessoas podem
ser afetadas por uma cheia?)
• Modelação de cenários (ex.: se se localizasse aqui
x o que aconteceria?)
• Análise do relevo (declive, exposição solar, etc.)
Algoritmos e processos
• Algoritmos geométricos– ponto em polígono, área de polígono, invólucro convexo, etc.
• Algoritmos de análise de redes
– caminho de menor custo e extensões, árvores de dispersão, VRP, etc.
• Problemas de localização normativos e não-normativos
– modelação dos problemas de localização – pontos: mediana, centragem, cobertura, etc. – localização de linhas
– localização de polígonos
• Outros problemas / algoritmos
Visualização
• Programa a definir
• Utilização de ArcScene p/ projeto com PBOT
Modelo vetorial (revisões?)
1.
Geometrias e armazenamento
2.
Modelos de dados não topológicos
(spaghetti) e topológicos
3.
Topologia
• Construção de uma topologia
4.
Análise de redes: algoritmos de Prim e
Dijkstra
Sistemas de Informação Geográfica II
Geometrias
• O elemento básico da representação vetorial é o ponto, definido pelas suas coordenadas
• As linhas existem como linhas poligonais geradas a partir de um conjunto ordenado de pontos • Sendo po,…,pn pontos de R2, designa-se por linha
poligonal a união dos segmentos pk,pk+1:
L< po,…,pn > = k: 0< k <n-1 pk,pk+1
• Uma linha poligonal é simples se não tem autointerseções
• Uma linha poligonal é um ciclo ou linha fechada se:
L<p0,…,pn-1> é uma linha poligonal simples L<p0,…,pn-1> ]pn-1,pn[ = p0=pn
Mais geometrias
Região de polígonos encaixadosArcos são entidades compostas por segmentos
Cada arco (linha poligonal está ligado a um registo na tabela de atributos Região = entidade composta
por polígonos polígonos disjuntos polígonos
adjacentes
Cada região está
ligada a um registo na tabela de atributos Multipontos, multilinhas, multipolígonos (regiões)
Linhas e polígonos
• Vértice: parte de uma linhapoligonal
• Segmento: linha que liga dois vértices
• Arco: série (1 ou mais...) de segmentos
• Nó: vértice especial no início ou fim de cada arco
• Polígono: série de um ou mais arcos formando uma linha fechada
• Ponto de label ou de âncora: no interior do polígono, para distinguir entre interior e exterior (descritos pela mesma fronteira)
Armazenar a geometria
• Modelo
1: entidade-a-entidade
– Ponto: (x,y)– Linha: {(x1,y1),…, (xn,yn)}
– Polígono: {(x1,y1),…, (xn,yn), [(x1,y1)]} Polígono Coordenadas A (x11,y11),(x12,y12),(x13,y13),(x7,y7), (x8,y8),(x9,y9),(x10,y10) B (x10,y10),(x9,y9),(x8,y8),(x7,y7),(x6,y6), (x5,y5),(x11,y11) C (x1,y1),(x2,y2),(x4,y4),(x3,y3) x11,y11 x12,y12 x13,y13 x7,y7 x6,y6 x5,y5 B A x10,y10 x9,y9 x8,y8 C x3,y3 x1,y1 x4,y4 x2,y2
Armazenar a geometria
• Modelo 2: dicionário de pontos
Ponto Coordenadas P1 (x1,y1) P2 (x2,y2) … … P11 (x11,y11) Polígono Pontos A P11,P12,P13,P7,P7,P8,P9,P10 B P10,P9,P8,P7,P6,P5,P11 C P1,P2,P4,P3 P11 P12 P13 P7 P6 P5 B A P10 P9 P8 C P3 P1 P4 P2
Armazenar a geometria
• Modelo 3: cadeias
Ponto Coordenadas P1 (x1,y1) P2 (x2,y2) … … P11 (x11,y11) Cadeia Pontos α P11,P12,P13,P7 β P11,P10,P9,P8,P7 γ P11,P5,P6,P7 δ P1,P2,P4,P3 α γ Polígono Cadeias A α, β B β, γ C δ P11 P12 P13 P7 P6 P5 B A P10 P9 P8 C P3 P1 P4 P2 β δModelos não topológicos
• As formas de codificação anteriores armazenam a geometria dos objetos.
• O SIG deve responder a perguntas que envolvam relações espaciais ou topológicas entre os objetos, que têm de ser determinadas analiticamente.
– Se duas linhas se cruzam, existe uma relação topológica.
– Não é forçoso existir um vértice na interseção. – O ponto de interseção pode ser determinado
analiticamente (p.ex. pesquisando interseções entre os segmentos das linhas poligonais).
• Os modelos 1 e 2 são ditos “não-topológicos/spaghetti”
Modelos não topológicos
• Entidade-a-entidade
P1 P2 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50• Dicionário de pontos
Polígono Nome Coordenadas
1 Villarriba (10,15),(5,25),(13,37),(22,25) 2 Villabajo (40,10),(33,15),(28,35),(40,40) Polí-gono Nome Pontos 1 Villarriba P1,P2,P3,P4 2 Villabajo P5,P6,P7,P8 Ponto Coordenadas P1 (10,15) P2 (5,25) … … P8 (40,40) Os polígonos intersetam-se?
Relações topológicas
• Conectividade
• Adjacência
• Inclusão
As relações topológicas são invariantes quando as entidades são sujeitas a transformações topológicas, isto é, quando sofrem translações, rotações ou variações de escala.
Modelos topológicos
• Um modelo vetorial diz-se “topológico” se as
relações espaciais entre objetos forem
armazenadas explicitamente.
• Objetivos
– menor redundância geométrica (cada “localização” só é guardada uma vez
– maior integridade (menos erros posicionais) – maior rapidez nas análises espaciais (ex.:
determinar que polígonos são vizinhos, ou que linhas se intersetam)
• Exemplos: arc-node, polygon-arc (cadeias),
left-right
Topologia de linhas: Arc-node
n1 v1 v2 n2 v3 v4 a b c polígonos, arcos orientados e nósISIG – MEC – IST 2011-12 Arco Nó Origem Nó Destino Vértices
a n1 n2 v1,v2 b n1 n2 c n1 n2 v4,v3 d n3 n1 n3 d há quebra nas interseções
Topologia de polígonos: Polygon-arc
A D E B C 7 10 4 3 9 8 2 6 1 5 universo universo Polígono Cadeias A 1,6,10,5 B 10,7,4 C 5,4,3,9 D 7,6,2,3,0,8 E 8
Topologia de polígonos: Left-right
Cadeia Esquerda Direita1 U A 2 U D 3 C D 4 B C 5 A C 6 D A 7 D B 8 D E 9 U C 10 A B o polígono universo é o exterior
A D E B C 7 10 4 3 9 8 2 6 1 5 universo universo
Topologia
• Informação espacial: a topologia fornece propriedades geométricas (comprimento, distância, perímetro, área) • Relação espacial: a topologia cria conexões, que
funcionalmente ligam entidades que são adjacentes • Múltiplas ligações: Cada entidade é ligada a outras
entidades, fornecendo múltiplas conexões (ligações) • Análise de redes: As conexões funcionais, distância, e
outras relações espaciais, combinadas com uma BD relacional, são o ideal para interpretar entidades de rede
A topologia é aplicada (diz-se “construída”) habitualmente após a digitalização da informação
Topologia
• Vantagens das estruturas de dados topológicas:
– Fornecem um modo de lidar com erros de digitalização e edição, incluindo polígonos sobrepostos
– Reduzem o volume de dados para polígonos (a fronteira é guardada uma só vez) – Permitem análise espacial de adjacência,
conectividade e inclusão.
Uma topologia é um conjunto de relações espaciais entre nós, arestas e centroides. A topologia descreve como linhas e polígonos se relacionam e ligam e com essa descrição é possível fazer operações de análise espacial e de redes.
Shapefiles
• Introduzidos com o ArcView 2 (início da década de 1990)
• Estrutura não topológica
• Os polígonos são representados por rings (linha fechada sem autointerseções)
• Permite representar polígonos com buracos, polígonos-ilha, etc.
• Os vértices de um ring são sempre dados na ordem horária, o que permite distinguir os lados de “dentro” e “fora”
• Ocupam mais espaço que uma cobertura equivalente (mas raramente chega ao dobro de bytes)
Shapefiles
• As features poligonais de um shapefile podem conter várias partes pelo que suportam as multipart features:
– elementos disjuntos (arquipélagos ou regiões) – elementos sobrepostos
• São representados mais rapidamente que uma cobertura; foram desenvolvidos para ArcView, mais orientado para display que para edição e análise • São mais fáceis de manipular (copiar, etc.) do que as
coberturas
• Há muito software que usa/lê/converte shapefiles mas...
• Permitem análise de vizinhança e conectividade, que é calculada on the fly
Processo típico de construção de
um CDG vetorial
• Desenho (georreferenciação /
importação / etc.)
• Criação de topologia
• Análise/deteção de erros
• Preenchimento de atributos
“Limpeza de um desenho”
“Drawing cleanup”
• Tipos de erros que existem
– Duplicados
– Curtos
– Interseções
– Undershoots
2 obj 1 obj 2 obj 1 obj 2 obj 4 obj2 obj 2 obj 3 obj
“Limpeza de um desenho”
“Drawing cleanup”
• Tipos de erros que existem
– Clusters
– Pseudonós
– Dangles
– Simplificação
4 obj 4 obj 2 obj 1 obj 2 obj 2 obj 1 obj 1 objTopologia no ArcGIS
• http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/pdf/Topology_rules_poster.pdfOperações de análise espacial
Recorrem à componente espacial da informação para a produção de resultados, espaciais ou alfanuméricos.
CDG - Conjunto de dados geográficos (também chamado layer, tema)
Operação espacial
Operação na tabela de atributos Sequência de processo
Indicação de Prioridade no Processo
a n á li s e e s p a c ia l
Importante: os CDG resultantes “herdam” todos os atributos dos que os antecedem e “ganham” outros novos
União Tema A Tema B Tema C
União
a n á li s e e s p a c ia l א ב א,- ב,- א ב 2 polígonos 1 polígono 5 polígonos Há herança de atributos, incluindo as propriedades geométricas de A e B, mais os seus próprios valores para essas propriedadesCada um 5 polígonos sabe a sua área e perímetro, e as áreas e perímetros herdadas de A e de B
União
a n á li s e e s p a c ia l• A operação de UNIÃO é a operação fundamental (várias das outras operações de sobreposição topológica podem ser vistas como operações sobre subconjuntos de objetos resultantes de operações de uma união)
• Ao efetuar a União é construída uma nova topologia
• A operação de União pode só estar definida em alguns SIG entre conjuntos de dados geográficos de polígonos
א,- ב,- א ב א ב
U
=
Int Tema A Tema B Tema CInterseção
a n á li s e e s p a c ia l Podem-se intersetar: • pontos com polígonos • linhas com polígonos • polígonos com polígonosInterseção
ID Tema A Tema B Tema C( )
Identidade
a n á li s e e s p a c ia l A id B B id APode fazer-se esta operação entre 2 CDG de polígonos Corte Tema A Tema B Tema C
Corte
a n á li s e e s p a c ia lFusão <atributo> Tema A Tema B A,1 C,1 C,2 A,3 B,3 B,2 1 3 2 A B C
Fusão
a n á li s e e s p a c ia l Fusão pelo segundo atributo Fusão pelo primeiro atributo Eliminação <condição> Tema A Tema B A B C A B CEliminação
a n á li s e e s p a c ia l Eliminação por “área<x” Atualização Tema A Tema B Tema CAtualização
a n á li s e e s p a c ia l B “atualiza” A A e B são CDG de polígonos Ext Tema A Tema B <Expressão> Ψ Ψ Ψ ΨExtração ou seleção
a n á li s e e s p a c ia l Tema A Tema B <Expressão> Ξ Φ Ξ Ψ Ψ Ψ Ψ ou Tipo = “Ψ” A “expressão” é sempre booleana Tema E Part Tema A Tema B Tema D TemasPartição
a n á li s e e s p a c ia l B “parte” A A e B são CDG de polígonos 4 CDG resultantes Voronoi Tema A Tema BDiagrama de Voronoi
a n á li s e e s p a c ia lTambém se chama a esta operação “polígonos de Thiessen”
Buffer < dist > Tema A Tema B
Buffer (envolvente)
a n á li s e e s p a c ia l Envolvente a pontos Envolvente a polígonos Envolvente a linhas Acesso < valor > Tema A Tema B a n á li s e e s p a c ia l Tema linhasAcesso
Próximo Tema A Tema A id_próximo,dist Tema B id=27 dist=580mPróximo
a n á li s e e s p a c ia lO Tema A fica com novas colunas (id_próximo e distância) na sua tabela de atributos Tabela A Tabela C Tabela B
Junção de tabelas
a n á li s e e s p a c ia l ID NUM TIPO 1 10 A 2 15 B 3 20 C 4 25 D 5 35 EID2 NUM COR
1 5 Azul 5 10 Amarelo 2 35 Amarelo 4 20 Vermelho 9 40 Verde 8 20 Branco
ID A.NUM TIPO B.NUM COR
1 10 A 5 Azul 2 15 B 35 Amarelo 3 20 C 4 25 D 20 Vermelho 5 35 E 10 Amarelo Junção pelo atributo ID de A com o atributo ID2 de B Junção ID,ID2
Junção de tabelas
a n á li s e e s p a c ia l• É comum a utilização da junção de tabelas como modo de resolver diversas perguntas “espaciais”
• Pode-se calcular atributos adicionais com estatísticas
Exemplo: pretende-se saber quantos pontos tem cada polígono no seu interior Tema B2 polígonos Junção B.ID,B.ID Int Tema A pontos Tema B polígonos Tema C pontos
O tema B2 vai ter um atributo com o número de pontos em cada polígono B “fornece” a parte espacial e atributos e C “fornece” mais atributos
Que operação?
Que operação?
Que operação?
E se o input for o tema amarelo?
Que operação?
E se o input for o tema amarelo?
Int Tema A Tema B Tema D Buffer 30m Tema C Tema E Corte Tema F a n á li s e e s p a c ia l
Aplicações diretas
Resultado obtém-se exclusivamente com operações de análise espacial.ID Valor ID_Poli 101 102 103 104 105 11 10 15 27 33 1 2 3 4 5 Int Tema A Tema B Tema C ID Valor 101 102 103 104 105 11 10 15 27 33 ID_Poli 1 1 3 2 3 Exemplo de aplicação composta (1/2) a n á li s e e s p a c ia l
Aplicações compostas
Resultado obtém-se combinando operações de análise espacial com operações em tabelas.ID Valor 101 102 103 104 105 11 10 15 27 33 ID_Poli 1 1 3 2 3 S_Valor 21 27 48 ID_Poli 1 2 3 SELECT ID_Poli , SUM(Valor)
FROM Tema C GROUP BY ID_Poli ID_Poli Soma 1 2 3 4 5 ? ? ? ? ? S_Valor 21 27 48 ID_Poli 1 2 3 ID_Poli Soma 1 2 3 4 5 21 27 48 0 0 a n á li s e e s p a c ia l Exemplo de aplicação composta (2/2)
A100 C100 C200 A300 B300 B200 100 300 200 A B C Int Habitantes Zonas Hab_Zon a n á li s e e s p a c ia l
Exemplo: calcular (estimar) o número de habitantes em cada zona A60 C40 C150 A100 B200 B50 10.2 11.5 12.3 A160 B250 C190 Int Habitantes Zonas Hab_Zon Habitantes Dens = N_Hab / Á N_Hab = D*A soma de N_Hab agrupados por Zona
Tab_Hab x Zon Solução simplificada usando a densidade populacional a n á li s e e s p a c ia l nó / vértice arco / aresta
Um grafo representa uma rede por um conjunto de arcos e de nós.
Uma entidade linear que liga nós é um arco ou aresta.
Os nós ou vértices representam
interseções entre os arcos ou as extremidades destes.
Redes em SIG
•coordenadas xx, yy •nome ou código da via •direção
•classificação: EM, EN, AE, IP, IC, via urbana •limite de velocidade
•volume de tráfego •comprimento •valor cénico •impedância
Atributos dos arcos e dos nós
• G = (V, A), AV2 Exemplo: V = {1,2,3,4}
A = {(1,2),(2,3),(1,4),(2,4)}
Grafo simples não há mais que uma aresta a ligar um par de nós 1 2 4 3
Grafos simples
1 2 4 3grafo simples grafo não simples
Impedância ou
custo de um arco
:
custo do seu
atravessamento
Impedâncias
Impedância de
mudança de arco
:
tempo ou
pena-lização de efectuar
uma mudança
Análise de caminhos mais curtos
caminhos algoritmo de Dijkstra (fig. esq.) circuitos problema do caixeiro-viajante (fig. dir.)
Árvore de dispersão mínima algoritmo de Prim
Algoritmos de análise de redes
Algoritmo de Prim
2 3 6 5 1 4 24 24 18 13 11 5 12 17 5 escolher (u,v)A: custo é aí mínimo
T = {u,v}
enquanto T e V forem diferentes acrescentar em T o nó v*:
(u*,v*)A, de custo mínimo: u*T e v*T fim ciclo; 2 3 6 5 1 4 24 24 18 13 11 5 12 17 5 escolher (u,v)A: custo é aí mínimo
T = {u,v}
enquanto T e V forem diferentes acrescentar em T o nó v*:
(u*,v*)A, de custo mínimo: u*T e v*T fim ciclo; T = {3,5}, custo total = 5 T = {3,5,4}, custo total = 10 T = {3,5,4,2}, custo total = 23 T = {3,5,4,2,6}, custo total = 35 T = {3,5,4,2,6,1}, custo total = 59 2 3 6 5 1 4 24 13 5 12 5
Algoritmo de Prim
Encontrar o caminho
mais curto (de menor
custo) de modo a ligar
dois locais na rede.
Exemplo: de 1 para 4 2 3 6 5 1 4 24 30 18 13 11 5 12 17 5
Construir duas listas indexadas pelos nós: dist
predecessor
e uma lista de nós que falta visitar
Algoritmo de Dijkstra
2 3 6 5 1 4 24 30 18 13 11 5 12 17 5 para todos os v V, dist(v) = ∞; fim ciclo;dist(início) = 0; lista = V; predecessor(início) = *indefinido*;
enquanto lista ≠
escolher v lista: dist é aí mínimo; lista = lista \ {v};
para todos os u lista: (v, u) A se dist(u) > dist(v) + custo(v,u) então dist(u) = dist(v) + custo(v,u); predecessor(u)=v; fim ciclo; fim ciclo;
Algoritmo de Dijkstra
2 3 6 5 1 4 24 30 18 13 11 5 12 17 5 para todos os v V, dist(v) = ∞; fim ciclo; dist(início) = 0; lista = V; predecessor(início) = *indefinido*; enquanto lista ≠ escolher v lista: dist é aí mínimo; lista = lista \ {v};
para todos os u lista: (v, u) A se dist(u) > dist(v) + custo(v,u) então dist(u) = dist(v) + custo(v,u); predecessor(u)=v; fim ciclo; fim ciclo; vért. dist pred 1 2 3 4 5 6
Algoritmo de Dijkstra
2 3 6 5 1 4 24 30 18 13 11 5 12 17 5 vért. dist pred 1 0 *ind* 2 3 4 5 6 para todos os v V, dist(v) = ∞; fim ciclo;
dist(início) = 0; lista = V; predecessor(início) = *indefinido*;
enquanto lista ≠
escolher v lista: dist é aí mínimo; lista = lista \ {v};
para todos os u lista: (v, u) A se dist(u) > dist(v) + custo(v,u) então dist(u) = dist(v) + custo(v,u); predecessor(u)=v;
fim ciclo;
fim ciclo; lista = {1,2,3,4,5,6}
Algoritmo de Dijkstra
2 3 6 5 1 4 24 30 18 13 11 5 12 17 5 vért. dist pred 1 0 *ind* 2 3 4 5 6 para todos os v V, dist(v) = ∞; fim ciclo;dist(início) = 0; lista = V; predecessor(início) = *indefinido*;
enquanto lista ≠
escolher v lista: dist é aí mínimo; lista = lista \ {v};
para todos os u lista: (v, u) A se dist(u) > dist(v) + custo(v,u) então dist(u) = dist(v) + custo(v,u); predecessor(u)=v;
fim ciclo;
fim ciclo; listav = 1 = {2,3,4,5,6}
Algoritmo de Dijkstra
2 3 6 5 1 4 24 30 18 13 11 5 12 17 5 vért. dist pred 1 0 *ind* 2 30 1 3 4 5 6 24 1 para todos os v V, dist(v) = ∞; fim ciclo;dist(início) = 0; lista = V; predecessor(início) = *indefinido*;
enquanto lista ≠
escolher v lista: dist é aí mínimo; lista = lista \ {v};
para todos os u lista: (v, u) A se dist(u) > dist(v) + custo(v,u) então dist(u) = dist(v) + custo(v,u); predecessor(u)=v;
fim ciclo;
fim ciclo; listav = 1 = {2,3,4,5,6}
Algoritmo de Dijkstra
2 3 6 5 1 4 24 30 18 13 11 5 12 17 5 vért. dist pred 1 0 *ind* 2 30 1 3 41 6 4 5 42 6 6 24 1 para todos os v V, dist(v) = ∞; fim ciclo;dist(início) = 0; lista = V; predecessor(início) = *indefinido*;
enquanto lista ≠
escolher v lista: dist é aí mínimo; lista = lista \ {v};
para todos os u lista: (v, u) A se dist(u) > dist(v) + custo(v,u) então dist(u) = dist(v) + custo(v,u); predecessor(u)=v;
fim ciclo;
fim ciclo; listav = 1,6 = {2,3,4,5}
Algoritmo de Dijkstra
2 3 6 5 1 4 24 30 18 13 11 5 12 17 5 vért. dist pred 1 0 *ind* 2 30 1 3 41 6 4 47 5 5 42 6 6 24 1 para todos os v V, dist(v) = ∞; fim ciclo;dist(início) = 0; lista = V; predecessor(início) = *indefinido*;
enquanto lista ≠
escolher v lista: dist é aí mínimo; lista = lista \ {v};
para todos os u lista: (v, u) A se dist(u) > dist(v) + custo(v,u) então dist(u) = dist(v) + custo(v,u); predecessor(u)=v; fim ciclo; fim ciclo;
Algoritmo de Dijkstra
2 3 6 5 1 4 24 30 18 13 11 5 12 17 5 Sequência vez=0 lista = {1} pred(1) = *indefinido* custo(1) = 0 vez=1 cand: (1,2)0+30; (1,6)0+24 lista = {1,6} pred(6) = 1; custo(6) = 24 vez=2 cand: (1,2)0+30; (6,2)24+12; (6,3)24+17; (6,5)24+18 lista = {1,2,6} pred(2) = 1; custo(2) = 30 vez=3 cand: (2,3)30+13;(6,3)24+17; (6,5)24+18 lista = {1,2,3,6} pred(3) = 6; custo(3) = 41Algoritmo de Dijkstra
2 3 6 5 1 4 24 30 18 13 11 5 12 17 5 Sequência (cont.) vez=4 cand: (3,4)41+11;(3,5)41+5;(6,5)24+18 lista = {1,2,3,5,6} pred(5) = 6; custo(5) = 42 vez=5 cand: (3,4)41+11;(5,4)42+5 lista = {1,2,3,4,5,6} pred(4) = 5; custo(4) = 47 vért. dist pred 1 0 *ind* 2 30 1 3 41 6 4 47 5 5 42 6 6 24 1
Algoritmo de Dijkstra
Indicadores topológicos
Indicadores topológicos baseados na rede (conectividade) Medida Domínio Expressão Avaliação
Número de ciclos
rede número de ciclos no grafo
Índice a rede número de ciclos em relação ao número máximo possível
de ciclos
Índice b rede número de arestas (troços) em relação ao número de vértices
Índice g
(entre 0 e 1)
rede número de arestas em relação ao máximo possível S V A 5 2 V S V A V A 6 3V A
A = #arestas V = #vértices S = #subgrafos conexos calcular p/
estas redes
Indicadores topológicos
Indicadores métricos baseados em distâncias (acessibilidade) Medida Domínio Expressão Avaliação
Número de König
nó centralidade de um nó (número de arestas necessárias para o ligar com o nó que seja mais
distante) Diâmetro rede distância (custo) entre os dois
nós mais afastados Índice de conectividade nó grau de conectividade de um nó Índice de dispersão ou de Shimbel
rede soma dos graus de conectividade de todos os nós ij j i d K max ij j i, d max
V j ij i d A 1
V i V j ij i d A 1 1 calcular p/ as redes do slide anteriorexercício: comparar os índices topológicos e métricos do Metro de Lisboa na rede actual e na rede futura