GEOTECNOLOGIAS APLICADAS AO ENSINO DA
GEOGRAFIA
Conceitos
Prof. Anselmo C. de Paiva Prof. Geraldo Braz Junior
Apresentação do Curso
•
Objetivos:
– Integrar as tecnologias digitais no ensino da Geografia – Promover a manipulação de ferramentas de Tecnologias
de Informação Geográfica
– Desenvolver operações práticas de manipulação e de consulta de informação Geográfica em GIS
Ementa
•
Princípios básicos de Geotecnologias.
•
Conhecimento e manuseio de materiais,
equipamentos relacionados e técnicas de
geotecnologias utilizadas no ensino de geografia.
•
Manipulação de Sistemas de Informações
Geográficas (SIG’s).
•
Relação das Geotecnologias com o ensino de
Geografia.
Planejamento
•
Dia 20/08
– Aula Conceitos
•
Dia 17/09
– Aula prática com GPS
•
Dia 08/10
– Bases de Dados
– Inicio de trabalhos com SIGs
•
Dia 12/11
Avaliação
•
Trabalho no final da disciplina
– Tema ainda a ser definido
•
Critério de Aprovação
– 75% de presenças nas aulas
– Média = (A + (Trabalho escrito * 2) )/3 – Média aprovação > 70
Material do Curso
•
Material do curso esta disponível no site:
Roteiro
•
Definição de SIG
•
Componentes de um SIG
Geoprocessamento
•
Informações sobre a distribuição geográfica de
recursos minerais, propriedades, animais e plantas
•
Tecnologia da informação para armazenar e
representar essas informações em ambiente
computacional
•
Geoprocessamento
– Conjunto de ferramentas usadas para coleta e tratamento de informações espaciais
• Armazenamento de informações geográficas em formato digital • Geração de saídas na forma de mapas, relatórios.
Classificação
•
CADD (Computer Aided Design and Drafting)
•
AM/FM: Automated Mapping, Facility Management
–
Ênfase no armazenamento, análise e emissão de
relatórios
–
armazenamento, manipulação e recuperação de dados
geográficos
•
GIS: Geographic Information System
• define relações espaciais entre os elementos dos dados • GIS serve para efetuar análises espaciais
Informação Geográfica
• Informação sobre locais na superfície da terra • Conhecimento acerca de:
– onde algo está
– o que está em determinado local
• Exemplos:
– posição dos prédios de uma cidade – árvores de uma floresta
– clima de uma região
– densidade populacional de um país
• Informação Espacial versus Informação geográfica
– geográfica é um subconjunto de espacial
CAMADAS DE INFORMAÇÃO
1 – ConceitosPorquê usá-los?
•
Localização: onde está…?
•
Condição: como está…?
•
Tendência: o que mudou…?
•
Roteamento: por onde deve passar…?
•
Padrões: qual é a distribuição…?
SIG - Sistemas de Informação Geográfica
• Ferramentas computacionais p/ Geoprocessamento
• Podem:
– criar bancos de dados georeferenciados – realizar análises complexas
– automatizar a produção de documentos cartográficos.
“Se
onde
é importante para seu negócio, então
Definições de SIG
“
Sistema com conjunto de métodos analíticos que
permitem o acesso a atributos e localização dos
objetos geográficos em estudo”. (Oppenshaw)
“Sistemas que tem como principal capacidade a
análise de dados espaciais. “ (Goodchild)
“Conjunto poderoso de ferramentas para coletar,
armazenar, recuperar, transformar e visualizar
dados sobre o mundo real” (Burrough)
Definições de SIG
“Um sistema de suporte à decisão que integra dados
referenciados espacialmente num ambiente de respostas a problemas” (Cowen)
“Um banco de dados indexados espacialmente, sobre o qual opera um conjunto de procedimentos para responder a consultas sobre entidades espaciais” (Smith)
“…ferramentas que permitem o processamento de
dados espaciais, gerando informações usadas para
tomada de decisão sobre determinada porção da
superfície terrestre.” (DeMers)
O que é SIG?
•
muitas definições diferentes surgidas de diferentes
áreas e disciplinas
•
a informação é sempre geográfica ou espacial
•
quatro componentes: entrada,
armazenamento/recuperação, análise,
visualização
•
usado em grande número de
campos/disciplinas/projetos
•
“GIS” se refere à aplicação ou software
•
“fazer GIS” se refere a muitas coisas
Componentes de um SIG
•
Entrada de dados
•
Armazenamento e recuperação
•
Manipulação e análise
Com o que se parece um SIG
• SIG é uma aplicação real, incluindo o hardware,
dados, software e pessoal necessário para resolver um
problema
– Funções simples:
• visualização, edição, mudança, transformação, realização de medidas
– Funções complexas
• inventários, verificação de adequabilidade de uma região para um deteminado propósito, auxílio à tomada de decisão
Histórico
• Primeiras tentativas: Inglaterra e EUA - anos 50
– reduzir os custos de produção e manutenção de mapas
– Aplicações em botânica, na Inglaterra, e estudos de volume de tráfego, nos EUA
• 1
osSistemas de Informação Geográfica - década de 60
– Canadá - inventário de recursos naturais
• Problemas iniciais
– Não existiam monitores gráficos de alta resolução – computadores eram excessivamente caros
– Não existiam soluções comerciais prontas para uso
Histórico (cont.)
• Anos 70
– Hardware viabilizou o desenvolvimento de sistemas comerciais – Criada a expressão Geographic Information System (GIS)
– CAD comerciais usados para sistemas de cartografia automática. – Desenvolvidos os fundamentos matemáticos voltados para a
cartografia
Histórico (cont.)
• Anos 80
– período de acelerado crescimento
– A criação do NCGIA (National Centre for Geographical Information and Analysis) estabelece Geoprocesamento como disciplina científica independente.
– Grande difusão do uso de GIS
– A incorporação de funções de análise espacial amplia leque de aplicações de GIS
• Atualmente
– grande crescimento e penetração do GIS nas organizações – surgimento de alternativas de menor custo para a
Histórico no Brasil
• UFRJ – Dep. de Geografia - SAGA (Sistema de
Análise Geo-Ambiental)
• MaxiDATA - Empresa de Aerolevantamento AeroSul
– 1980 - sistema para automatização de processos cartográficos.
– Virou empresa MaxiDATA e lançou MaxiCAD
• CPqD/TELEBRÁS – 1990 SAGRE (Sistema
Automatizado de Gerência da Rede Externa)
– Aplicação de Geoprocessamento no setor de telefonia.
• INPE
Fases de um processo GIS
1o. Passo: Mapear
Tradição: Cartografia, Censo, Sens. Remoto
2o. Passo: Gerenciar
“GIS Corporativo” (em evolução)
3o. Passo: Entender
Análise Espacial
4o. Passo: Prever
Ortofoto digital Interferometria GPS Sensoriamento Remoto “Censo” Análise Interação Espacial Bancos de Dados Geográficos Cartografia Modelagem OO WWW Data Mining Interoperabilidade BD Distribuídos Espacial Redes Neurais
TECNOLOGIAS DE GEOPROCESSAMENTO
Modelagem Dinâmica SGBD +Espacial Econometria EspacialNossos Projetos de SIG
•
CNPQ: iGIS (desde 2002)
•
FINEP: HIDROGIS (2006-2008)
•
Governo do Maranhão: IMESC (2008-2009)
Questões que um SIG
responde:
Ex. Localização em SIG
Identifier: 565-88-221 Area: 108,900,245 Owner: John Morris Address: 3233 Texas St. Zoned land use: Industrial Assessment: $950,000
Condição: Onde tem isto?
Ao invés de identificar o que há num local,
pode-se querer encontrar um determinado
local com certas condições satisfeitas
.
Por exemplo, encontrar uma casa com 4
quartos, de madeira, cujo preço de
venda seja em torno de $200.000,00
Resultado da consulta anterior
Casa Residencial Preço $200.000 4 quartos
Tendências: O que tem mudado desde ...?
Descobre as diferenças
ocorridas num determinado
Exemplo de SIG: Tendências
Padrões: Quais padrões existem?
Descobre que tipos de padrões
podem ocorrer com os novos dados
inseridos que não eram visíveis
antes.
Por exemplo, deseja-se saber onde
acidentes de carros ocorrem com
Modelos What-If
Determinam o que acontece se algo
for mudado numa determinada área
Por exemplo uma nova adição de
um novo empreendimento.
Exemplo SIG - modelos
Escola Livraria Hospital Restaurante?
?
?
?
SIG...
...é uma
ferramenta de análise
,
...
relaciona
dados espaciais com
não-espaciais,
...pode computar novas informações,
... auxilia no processo de tomada de
Um SIG não é apenas software que permite
fazer mapas de forma mais bonita, mas
Dados Geo-Espaciais
Exemplos: Imagens de Satélite Mapas MDT Aerial photosPARA QUE É USADO UM SIG?
•
Marketing
•
Transportes
•
Cadastros urbanos
•
Epidemiologia
•
Demografia
•
Planejamento de
serviços de
emergência
•
Ciências humanas e
sociais
•
Gerenciamento de
recursos naturais
•
Ecologia, climatologia
•
Navegação
•
Agricultura
PRIMEIRA APLICAÇÃO DE SIG!!!
-Londres, 1854
Vibrião do cólera
Aplicações de SIG
• Municipal
– Cadastro de lotes e equipamentos urbanos – Atualização do cálculo de IPTU
– Planejamento de Transportes, Saúde e Educação – Democratização da Gestão Municipal
• Ambiental
– Zoneamento e apoio ao desenvolvimento sustentado – Análise e simulação de impactos ambientais
– Monitoramento de processos de ocupação (e.g. desmatamento da Amazônia).
Aplicações de SIG
• Negócios
– Localização de novos empreendimentos – Atendimento a clientes
– Fluxos de mercadorias e roteamento
• Redes (Água, Energia, Telefonia)
– Planejamento do crescimento
– Manutenção de instalações (apoio de campo) – Otimização da configuração atual
Aplicações de SIG
• Negócios
– Localização de novos empreendimentos – Atendimento a clientes
– Fluxos de mercadorias e roteamento
• Redes (Água, Energia, Telefonia)
– Planejamento do crescimento
– Manutenção de instalações (apoio de campo) – Otimização da configuração atual
Aplicações de SIG
• Procura de Locais
– Uma empresa no UK precisa descobrir onde poderá encontrar um lugar desejável para lixo atômico.
– Critérios a serem analisados
• Hidrologia
• Distribuição da população • Acesso
Aplicações de SIG
• Mudança de endereço:
– Rural versus Urbano – Acesso – Segurança – Saúde – Escola – Lazer – Supermercados – Custo de moradia
Exemplos de aplicações
•
Setor Público:
– NASA http://www.nasa.gov/multimedia/highlights/index.ht ml – IBGE (http://www.ibge.gov.br) – Governo do Estado • Minas: http://www.mg.gov.br/geominas/index.html – Prefeituras Municipais • Betim http://www.betim.mg.gov.br/orgaos/geo/mapviewer.htmlAplicações Avançadas
•
Bibliotecas Digitais:
– Freebie (DSC/UFCG) : http://buchada.dsc.ufcg.edu.br/bibliotecadigital/ – Jotle.com•
Mobile GIS
– Mobile GIS http://www.cdmatech.com/products/gpsone.jspExemplos de aplicações
•
Setor Privado:
– Indústria de Petróleo – MapLink, Apontador – Mappy, Mapquest
– Google Earth, Google Maps, Google Local – AutoTrack
Alguns Temas de Pesquisa em SIG
•
Sistema de Apoio à Decisão: Spatial BI e Spatial
Datawarehousing
•
Spatial Data Mining
•
Mobile GIS
•
SIG 3D
•
Distributed GIS
•
Location-based services
•
Spatial Search Engines e Geographic Information
Retrieval
•
Linguagens de Consulta Visuais
•
Location Privacy and Security
PRINCIPAIS NOMES – INDÚSTRIA SIG
•
Autodesk : Autodesk Map
•
Baylor University: GRASS
•
Bentley Systems:
Microstation
•
ESRI: Arcview
•
Intergraph: Geomedia
•
Mapinfo Corporation:
Mapinfo
PCI Geomatics: Geomatica
•
OpenSource
– Map Server – Geo Server – gvSig
