Análise Geográfica: O Que É e Como fazer?
Análise geográfica, você acabou de colocar suas 2 mãos em um artigo definitivo a respeito do tema.
Com a leitura do mesmo você aprenderá:
- O que são é a análise geográfica;
- Como os sistemas de informações geográficas funcionam;
- Quais as 3 primitivas gráficas existentes;
- Como foi feita a padronização dos SIGs;
- Quais os 14 softwares de Geoprocessamento existentes;
- Quais os 2 sistemas de informações geográficas mais populares;
- Quais as principais aplicações de um sistemas de informações geográficas;
- E muito mais.
Prossiga a leitura com máxima atenção.
Analise Geográfica
A realização de análises geográficas através de operações de consulta e manipulação de dados geoespaciais constituem a essência de um sistemas de informações geográficas (SIGs).
No caso, os SIGs (também conhecidos como GIS – Geographic Information System) são sistemas que facilitam a análise espacial das diferentes aplicações sócio-ambientais.
O que diferencia os mesmos de outros sistemas de informação como, por exemplo, Cartografia Automatizada e Projeto Auxiliado por Computador (CAD) é justamente a capacidade de realizar análises geográficas.
Basicamente, o que um SIG faz é tendo como base dados de entrada, utilizar algoritmos para realizar simulações (modelos), possibilitando assim a obtenção de informações a respeito de fenômenos do mundo real, seus aspectos ou parâmetros.
Análises geográfica e o aspecto fundamental dos dados
De acordo com arquivo oficial do INPE, o aspecto mais fundamental dos dados tratados em um SIG é a natureza dual da informação:
- Dado geográficos que possuem uma localização geográfica (expressa como coordenadas em um mapa) e;
- Atributos descritivos (que podem ser representados num banco de dados convencional).
No caso, um SIG engloba pessoas, dados, software e hardware, permitindo a utilização e o armazenamento de dados geoespaciais.
Na realidade, Toda análise por geoprocessamento pode ser entendida como um sistema, possuindo dados de entrada, processamentos e dados de saída.
Os dados de entrada, por sua vez, precisam de alguma maneira ser abstraídos do mundo real, sendo que para isso, os profissionais podem utilizar técnicas de obtenção direta de dados, como, por exemplo:
Ou utilizar o sensoriamento remoto, utilizando para isso sensores orbitais e sub-orbitais.
Os processamentos, por sua vez, são realizados em softwares específicos, os quais possuem como base um datum.
Com isso, não tem como o profissional trabalhar com um sistema de informação geográfica sem primeiramente entender de Cartografia.
Todo processamento, na realidade, é formado por um ou mais algoritmos que tendo como base os dados de entrada, irão gerar os resultados finais.
Olhe novamente para a imagem abaixo e perceba isso.
Que toda análise por Geoprocessamento precisa de dados de entrada e de processamentos, gerando como resultado final os dados de saída.
Neste contexto, Fitz (2008) conceituou um sistema de informação geográfica como:
Um sistema constituído por um conjunto de programas computacionais, o qual integra dados, equipamentos e pessoas com objetivo de coletar, armazenar, recuperar, manipular, visualizar e analisar dados espacialmente referenciados a um sistema de coordenadas conhecido.
Análise geográfica – Origem dos SIGs
O primeiro relato da utilização de dados geoespaciais para a tomada de decisão que se tem relato, surgiu em Londres, em 1854.
Naquele ano a cidade estava sofrendo com uma grave epidemia de cólera, sendo que na época ainda não se conheciam as suas formas de contaminação.
Diante deste cenário, o doutor John Snow teve a ideia de colocar no mapa da cidade a localização dos doentes de cólera e a localização dos poços de água.
Esta simples espacialização dos dados permitiu que Snow percebesse que a maioria dos casos estavam concentradas em torno do poça da Broad Street, ordenando o lacramento deste poço.
Fato este que contribuiu radicalmente para a redução dos casos da doença.
Análise geográfica – Funcionamento de um SIG
Fonte da imagem:
Um sistema de informação geográfica separa a informação em diferentes camadas temáticas, armazenando as mesmas de maneira independente.
Com isso, é possível trabalhar-se com as mesmas de maneira simples e rápida, o que permite que o analista relacione as informações existentes através da posição e da topologia dos objetos, gerando novas informações.
Os formatos de dados normalmente utilizados em um sistema de informação geográfica são os dados vetoriais, sendo que também existem imagens raster.
Formato raster
O formato raster centra-se nas propriedades do espaço, compartimentando-o em células regulares, normalmente quadradas, mas que também podem ser retangulares, triangulares ou hexagonais.
Cada célula, por sua vez, apresenta um único valor. Quanto maior for a dimensão de cada célula (resolução) menor é a precisão ou detalhe na representação do espaço geográfico.
De uma maneira mais simples de entender, imagine que cada imagem raster é como um enorme quebra-cabeça, sendo que cada pixel é como cada uma das peças que fazem parte do quebra-cabeça.
A única diferença é que no formato raster cada pixel (peça do quebra-cabeça) armazena um único valor.
Análise geográfica – Formato vetorial
No formato vetorial por sua vez, o foco das representações centra-se na precisão da localização dos elementos no espaço.
Com isso, para modelar digitalmente as entidades do mundo real o formato vetorial utiliza essencialmente três formas espaciais:
- Ponto,
- Linha e;
- Polígono.
Outro sim, o formato de dados tradicionalmente utilizado por um sistema de informação geográfica é o shapefile. Porém, nos últimos anos, o formato GeoPackage passou a ser utilizado por muitos profissionais da área.
Vamos entender melhor os mesmos.
Análise geográfica – Formato shapefile
O shapefile é o formato oficial utilizado em sistemas de informações geográficas. O mesmo foi desenvolvido e é regulado pela Esri.
É considerado um formato aberto, apesar de ser proprietário. Por ser aberto, o formato recebe suporte de diversos aplicativos de processamento de mapas gratuitos e de código livre.
O mesmo pode descrever espacialmente qualidades de vetores (pontos, linhas e polígonos, para rios, lagos e poços, por exemplo), sendo que cada item normalmente possui atributos que o descreve, como nome e temperatura.
Apesar de ser um termo no singular, o formato shapefile consiste numa coleção de arquivos de mesmo nome e terminações diferentes, armazenados no mesmo diretório.
Desta maneira, existem três arquivos obrigatórios para o correto funcionamento de um shapefile. São eles:
- .shp;
- .shx e;
- .dbf.
O arquivo shapefile propriamente dito é o .shp, mas se distribuído sozinho não será capaz de exibir os dados armazenados. A distribuição deve ser feita juntamente com os outros dois arquivos.
Sistemas de informações geográficas – Formato GeoPackage
O GeoPackage é um formato aberto de informação Geoespacial. O mesmo é um formato de arquivo:
- Baseado em padrões;
- Independente de plataforma;
- Portátil;
- Autoexplicativo e.
- Compacto.
Este formato de dados foi desenvolvido no ano de 2014 pela Open Geoespacial Consortium (OGC), pensado especialmente para o mundo Mobile. Porém, o mesmo funciona independentemente de plataformas.
A OGC desenvolveu o mesmo com o intuito de que ele se torne o formato padrão de arquivos espaciais, substituindo o shapefile, o kml e os demais formatos de arquivos do tipo.
Neste artigo eu explico melhor este formato de dados.
Análise geográfica e a padronização dos SIGs
Na tentativa de chegar a uma padronização dos diferentes tipos de dados citados acima, existe o Open Geospatial Consortium, hospedado em http://www.opengeospatial.org/.
O objetivo do mesmo é forçar os desenvolvedores de software de SIG e Geoprocessamento a adotarem padrões.
Atualmente, possui algumas especificações:
- WMS – Web Map Service
- WFS – Web Feature Service
- WCS – Web Coverage Service
- CS-W – Catalog Service Web
- SFS – Simple Features – SQL
- GML – Geography Markup Language
Análise geográfica – Os 14 softwares de Geoprocessamento existentes
A wikipédia possui uma lista com 14 softwares de SIG, o tipo de licença, plataforma utilizada, idiomas disponíveis e os links de acesso as páginas dos mesmos.
Segue a mesma:
| Software | Licença | Plataformas | Idiomas disponíveis | Página |
|---|---|---|---|---|
| ArcGIS | Software proprietário | Windows | Inglês, Português | Link |
| Bentley Map | Bentley Systems | Windows, Microstation | Inglês | https://www.bentley.com/pt/products/brands/map |
| GEOMEDIA | Software proprietário | Windows | Inglês | Link |
| GRASS | GNU GPL | Multiplataforma | Inglês | Link |
| gvSIG | GNU GPL | Multiplataforma | Inglês, Espanhol e Chinês | Link |
| Mapinfo | Software proprietário | Windows | Inglês | Link |
| MapWindow | Mozilla Public License | Windows | Inglês | Link |
| NETtool | Software proprietário (Assinatura Mensal) | Web (SaaS) | Português, Espanhol e Inglês | Link |
| QGIS | GNU GPL | Multiplataforma | Inglês e Português | Link |
| SPRING | Software proprietário (Freeware) | Multiplataforma | Português e Inglês | Link |
| SAGA GIS | GNU GPL | Multiplataforma | Inglês | Link |
| iSmart | Software proprietário (Shareware) | Multiplataforma / Web (SaaS) | Inglês | Link |
| TerraView | GNU GPL | Multiplataforma | Português, Espanhol e Inglês | Link |
| Transcad | Software proprietário | Windows | Inglês | Link |
| VisualSIG | Software proprietário | Windows | Português, Espanhol e Inglês | Link |
Lembrando que aqui no blog eu possuo artigos a respeito da utilização de vários destes softwares. Seguem os links de acesso aos mesmos:
> gvSIG: o que é e seus recursos…
> SPRING: conheça este software brasileiro…
> PostGIS: conheça este fabuloso software…
> TerraView: para que serve e como baixar…
Análise geográfica – Sistemas de informações geográficas mais populares
Fonte da imagem:
Existem diversos sistemas de informações geográficas atualmente em uso, porém 2 dos mesmos se destacaram. São eles:
Vamos conhecer melhor os mesmos.
ArcGIS
O ArcGIS é um sistema de informação geográfica proprietário.
O mesmo foi desenvolvido pela ESRI, sendo que segundo a mesma, o ArcGIS oferece um conjunto de funcionalidades baseadas em localização para diversas análises.
Para isso, o mesmo utiliza ferramentas que possibilitam analisar e visualizar dados.
Essas informações podem ser compartilhadas com outras pessoas por meio de aplicativos, mapas e relatórios.
QGIS
O QGIS (anteriormente conhecido como Quantum GIS) é um software livre com código-fonte aberto, multiplataforma de SIG, que permite a visualização, edição e análise de dados georreferenciados.
É importante que você saiba que tanto o ArcGIS como o QGIS foram desenvolvidos com a mesma linguagem de programação, a Python.
Análise geográfica – Sobreposição de mapas
Sobreposição de mapas é uma forma de sobrepor um mapa a outro para obter informações comparadas.
A sobreposição de um ou mais mapas é um recurso interessante, pois possibilita a realização de análises geográficas através da comparação de diferentes dados e informações.
Análise geográfica – Aplicações de um sistema de informação geográfica
Os sistemas de informações espaciais permitem a utilização de informações provenientes de diversas fontes.
Como exemplos temos informações obtidas:
- Via sensoriamento remoto (satélites, ônibus espaciais, aviões e drones);
- Obtidas a campo com receptores GNSS;
- Obtidas a campo com a utilização dos métodos tradicionais da Topografia.
Estas informações poderão ser utilizadas para a produção de mapas temáticos e de mapas técnicos da área de estudos.
Segundo Silva (1999) os objetivos suplementares de um SIG são:
- Produzir mapas com rapidez;
- Diminuir o preço da produção de mapas;
- Facilitar a utilização dos mesmos;
- Produzi-los com mais pormenor;
- Possibilitar automaticamente a atualização e revisão;
- Possibilitar a análise quantitativa de dados espaciais.
Entre as aplicações nas quais um sistema de informação geográfica pode ter um papel importante encontram-se:
- Localização: Obter características de um lugar;
- Condição: Cumprimento ou não de condições impostas aos objetos;
- Tendência: Comparação entre situações temporais ou espaciais distintas e projeção de cenários;
- Rotas: Cálculo de caminhos ótimos entre dois ou mais pontos;
- Modelos: Geração de modelos explicativos a partir do comportamento observado de fenômenos.
Um sistema de informação geográfica pode ser considerado um instrumento que possibilita o mapeamento e a indicação de respostas às diversas questões no que se refere:
- Ao planejamento urbano e regional e;
- Ao levantamento de recursos renováveis.
Aronoff (1991) descreve as seguintes aplicações representativas para as quais um SIG pode ser utilizado com sucesso.
- Agricultura e planejamento do uso do solo;
- Silvicultura e gerenciamento da vida silvestre;
- Monitoramento e gestão de áreas costeiras;
- Arqueologia;
- Geologia e aplicações municipais.
Os campos de aplicação dos SIGs, são muito vastos, sendo possível a utilização do mesmo em toda e qualquer aplicação que tiver um componente espacial.
Continue seus estudos sobre análise geográfica
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A mesma se chama minicurso ArcGIS, porém, somente em 2 ou 3 aulas que abordo procedimentos no ArcGIS. No geral, passo conhecimentos de Geoprocessamento que servirão para você, pouco importa o software que você utiliza.
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É isso por este artigo. Gratidão por você ter lido o mesmo. 🙏
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Módulo 7: criando um mapa hipsométrico da sua área de interesse
Módulo 8: criando uma planta topográfica georreferenciada no QGIS
Módulo 9: layout de mapas – criando um mapa de bacias e sub bacias hidrográficas
Módulo 10: delimitação de bacias hidrográficas
Módulo 11: demarcação urbanística no QGIS
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Módulo 13: mapa de prospecção de áreas para instalação de usinas solares fotovoltaicas
Módulo 14: elaborar mapa de classes de solo
Módulo 15: elaborar mapas de classes de fatores limitantes à mecanização agrícola dos solos
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