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SIG1. Conceitos relativos a sistemas de

informação2. Modelação geográfica

i. Natureza da entidadeii. Modo de observaçãoiii. Classificação funcional

3. SIG4. Modelos de dados

Sistemas de informação

• Universo de Discurso (UoD) - É o fragmento do mundo real sobre o qual incide a tarefa de modelação e sobre o qual se foca a construção do sistema. A identificação do UoD pressupõe a identificação da fronteira do sistema e das entidades do mundo real (EMR).

• Estrutura de Conceitos - Conjunto de abstracções básicas que permitem identificar e caracterizar as EMR.

• Modelo - Interpretação de um dado UoD segundo uma determinada estrutura de conceitos.

• Linguagem de Modelação - É a estruturação e especificação da estrutura de conceitos segundo uma ou mais linguagens. Ex: UML

• Esquema - é a especificação de um modelo usando uma determinada linguagem, a qual pode ser formal ou informal (ex. linguagem natural); textual, gráfica, etc. Quando a representação do esquema é gráfica designa-se usualmente por diagrama.

Mundo Real

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fenómeno é tudo o que é objecto de experiência possível, isto é, tudo o que aparece no tempo ou no espaço (Kant)

Mundo Real (ou hipotético...)

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UoDVista do mundo real ou hipotéticoque inclui os aspectos de interesse

parte da realidade quenos interessa

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Mundo Real

UoD

Domínio do Problema

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A forma como se discorre sobre o UoD depende do domínio do

problema, isto é, da forma como um dado cliente ou utilizador

descreve aquilo que pretende de um sistema.

Mundo Real

UoD


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Domínio da Solução

Um determinado problema pode ser resolvido de várias formas: não existe uma forma única de

modelar um sistema.O domínio da solução é apenas

um de entre os possíveis.

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Mundo Real

UoD


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Domínio da Solução

Uma determinada solução pode ser implementada em plataformas diferentes

(e.g. diferentes SIG comerciais).O domínio da realização é condicionado

pelas estruturas de dados e as operações suportadas por cada tipo de plataforma.

Domínio da Realização

Informação geográfica

Informação Geográfica - Todo e qualquer tipo de informaçãogeorreferenciada, ou seja, associada a uma localização sobre a Terra através de um sistema de referenciação espacial. A referenciação espacial, ou georreferenciação, pode ser feita através de um sistema de coordenadas (referenciação directa) ou através de um endereço geográfico (referenciação indirecta ou por geocódigo).

Na maioria das análises, a informação com natureza geográfica (ortofotos, altimetria, ocupação e uso do solo, censos, etc.) tem de ser integrada com outro tipo de informação que pode não ser espacialmente desagregada (projecções económicas, demográficas, cenários de crescimento, etc.) ou, ainda, não estar espacialmente materializada (regulamentação sobre domínio hídrico, sobre servidões e condicionantes de utilidade pública).


Dados Geográficos - Forma de estruturação e "empacotamento" da informação geográfica, de acordo com um determinado modelo de dados geográfico.

Conjunto de Dados Geográficos (CDG) - Colecção de dados geográficos, tipicamente realizada em função de uma lógica temática ou de um propósito de transferência de dados. Deve distinguir-se entre o modelo de dados geográfico que presidiu àestruturação dos dados, e o formato de dados: o primeiro é um esquema conceptual, abstracto (ex.: vector, rede, grafo topológico, matriz, relação); o segundo é uma especificação, tipicamente comercial, para o armazenamento dos dados num determinado software SIG ou para transferência de dados entre programas diferentes (ex.: DXF, VPF, STDS).


Cartografia (enquanto PRODUTO) - Representação simbólica dos dados geográficos, com vista à transmissão visual de informação a um receptor humano.

Cartografia (enquanto MODELO) - Disciplina científica que lida com a representação simbólica dos dados geográficos; conjunto de conceitos e processos desenvolvidos nesse âmbito. Nesta acepção, excluem-se as áreas científicas relacionadas com os sistemas de posicionamento directo (Geodesia e Cartografia Matemática).


Característica (feature) – abstracção de um fenómeno do mundo real

Cobertura – característica que actua como uma função, retornando um ou mais valores de atributos para qualquer posição do seu domínio espaço-temporal

Natureza da entidade

• ATÓMICO OU “PLENUM” − Dicotomia referente à partição do universo em entidades atómicas (compatível com fronteiras definidas e estrutura vectorial) ou num “plenum” (compatível com a não utilização de fronteiras e estrutura matricial). A subdivisão de uma casa não é uma casa mas a subdivisão de uma porção de mar continua a ser mar.

• HOMOGÉNEO OU HETEROGÉNEO − Característica associada a entidades extensivas compostas por outras com fronteiras bem definidas. Um bosque é composto por árvores, uma árvore tem fronteira bem definida mas não é um pequeno bosque (uma analogia semelhante pode ser construída para uma casa e uma cidade).

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• DESCONTÍNUO OU CONTÍNUO –Característica associada à conti-nuidade na transição de uma entidade para outra. A um edifício pode ser associada uma transição abruptaentre ser ou não edifício enquantouma descrição de distribuição de pluviosidade terá uma transição contínua.

• CONTÍGUO OU DISPERSO –Característica referente ao facto de uma entidade poder não ter unicidade espacial. Um exemplo é o de povoação comportando-se como uma entidade e podendo no entanto estar dispersa.


• BIDIMENSIONAL OU TRIDIMENSIONAL – Em geral a representação bidimensional é satisfatória porque a altitude énegligenciável relativamente às dimensões horizontais e também porque os objectos em geral estão contidos na representação da sua base. Para fenómenos geológicos ou atmosféricos em que o desenvolvimento tridimensional é significativo as representações bidimensionais com fronteiras definidas poderão ser impossíveis.

• ACTUAL OU NÃO-ACTUAL – A representação de uma entidade está necessariamente associada a um período no tempo. Poderão ser representadas entidades que já existiram ou que se prevê virem a existir numa época posterior à representação.


• PERMANENTE OU VARIÁVEL – Característica associada àvariabilidade das fronteiras de uma entidade, podendo inclusivamente essa variabilidade alternar entre a existência e a não existência da entidade. Como exemplo pode citar-se a delimitação de zona de cultivo afectada por uma doença.

• FIXA OU MÓVEL – Esta característica é de algum modo semelhante à anterior, associando-se mais à classificação de entidades naturalmente em movimento (uma manada, um conjunto de veículos, …).


• CONVENCIONAL OU AUTO-DEFINÍVEL – Característica associada a entidades cuja delimitação não está naturalmente associada a objectos físicos cuja fronteira é identificável. Exemplos típicos ocorrem nas classificações sócio-económicas.

• SÓLIDO OU FLUIDO – Característica referente às características físicas do objecto que afectam a sua descrição geográfica; um fluído, seja a atmosfera, um rio ou um oceano não tem fronteira definida enquanto um objecto sólido a terá.

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Modo de observação

• “ESCALA” − A escala de observação, como sinónimo de nível de generalização, é uma das principais responsáveis não só pelo tipo de objectos como pelas suas fronteiras.

• RESOLUÇÃO − A resolução identifica a menor dimensão a considerar; sublinhe-se que quanto maior a resolução mais complexas e difusas serão as fronteiras.

• PERSPECTIVA − A caracterização geométrica do modo de observação; as fronteiras bidimensionais são indissociáveis do modo como o objecto é projectado, sendo as projecções cartográficas geradoras de infinitas possibilidades de fronteira bidimensional.


• «No que concerne à descrição do pormenor e dos objectos a representar, constata-se que o uso e a habituação ao modo tradicional de operar com cartografia [impressa] preservam na [informação geográfica] digital alguma da antiga sistematização. Utiliza-se actualmente o conceito de escala como referência a um nível de pormenor, sendo este estabelecido por analogia àcartografia impressa similar e não pelo pormenor necessário para que um dado modelo se adeqúe a uma dada finalidade. A continuidade da utilização do conceito de carta topográfica como base de propósito genérico, limitada a um leque restrito de escalas convencionais, é responsável por alguns equívocos quando transposto para fora do seu domínio legítimo, o da cartografia impressa.» [Matos, 1998, pp. 4-5]


• TEMPO − A representação de uma entidade está associada a uma época, para a qual é definida uma delimitação que poderásofrer alterações no tempo.

• ERRO − Erro com que se determina a delimitação de uma entidade.

• TEORIA − Os objectos são definidos à luz de uma ontologia, podendo ser resultado de construções teóricas.

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Ainda que se utilize sempre a mesma metodologia, a determinação duma posição no espaço (ponto vermelho na figura) originará forçosamente valores distintos a cada medição. Esta variação só não é detectada pelos utilizadores se a precisão do instrumento de medida for muito baixa. Caso não haja enviesamento na medida, obteremos uma nuvem de pontos (a cinzento na figura), que, de acordo com a teoria do erro, seguirá uma distribuição normal.

Modo de observ. � Class. funcional

Representação do percurso viário mais curto entre dois pontos em Lisboa (http://geo.sapo.pt).

Duas formas de representação abstracta de vias. À esquerda, rede de eixos médios; àdireita, linha correspondente aos lancis dos passeios.

Os requisitos da IG são definidos em função das operações que o sistema deve suportar.Os objectivos condicionarão a selecção dos objectos geográficos a incorporar no sistema, determinarão o nível de detalhe geométrico, o levantamento dos atributos necessários, e a selecção do modelo geográfico a utilizar.No exemplo, as linhas a vermelho poderão ser adequadas para a representação cartográfica de ruas a escalas grandes, e têm maior detalhe geométrico do que a representação a azul. Contudo, não permitem a realização de análises de rede. Se o objectivo envolver determinar caminhos óptimos, análise de acessibilidades rodoviárias, etc., é mais eficiente optar por uma representação de vias geometricamente mais abstracta e fazer um levantamento dos eixos médios.

Classificação funcional

• INFORMAÇÃO DE CONTEXTO - Utilizada com fim descritivo

• INFORMAÇÃO ESTRUTURANTE - Garante a coerência espacial de todos os outros temas

• INFORMAÇÃO DE INVENTÁRIO - Compreende as entidades que deverão ser representadas exaustivamente

• INFORMAÇÃO DE SUPORTE - É objecto de opção e condiciona os resultados

• INFORMAÇÃO DERIVADA - Provém de operações de análise

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Os elementos gráficos do tema deverão ser sempre utilizados para construção de fronteiras

noutros temas ?

O tema deverá incluir todas as entidades(sem omissão) ?

O tema será utilizado para operações de análise(automáticas ou não) e é objecto de opções de

construção que afectarão os resultados ?

O tema resulta de operações de análise(automáticas ou não) ?

Os elementos gráficos não serão utilizadospara a construção de outro tema ?

NÃO

ESTRUTURANTE

NÃO

NÃO

NÃO

INVENTÁRIO

SUPORTE

DERIVADA

CONTEXTO

SIM

SIM

SIM

SIM

SIM

EXEMPLO DE INFORMAÇÃO DE CONTEXTO

EXEMPLO DE INFORMAÇÃO DE INVENTÁRIO

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4a

4d

1a

3b1

3a 2b

2a

INVENTÁRIO x SUPORTE

SEM INFORMAÇÃOESTRUTURANTE

50 0 50 100 Meters

COM INFORMAÇÃOESTRUTURANTE SIG

Um sistema de informação aplicado àmodelação geográfica de fenómenos

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Modelos de dados

• Vectorial• Matricial• Orientado a objectos• Difuso• Temporal• 3D

Modelo vectorial relacional

ID

ID

INFORMAÇÃO ESPACIAL

TABELA DE ATRIBUTOS

OUTRAS TABELAS

(topológico ou não topológico)

Modelo vectorial relacional

MODELO RELACIONAL ESTENDIDO

Modelo matricial

Modelo orientado a objectos

SIT

-(E

DIN

FOR

)

Modelo difuso

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Modelo temporalMANCHAS DE MONTADO (SOBREIRO E AZINHEIRA)

DENSIDADE – 1943 -1985

EXTENSÃO – 1943 -1985

Modelo 3D

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