Post on 18-Apr-2015
Análise Espacial Integrada aos Estudos de População:
Métodos Analíticos e Técnicas de Representação
Introdução ao TerraView
I POSDEM Fev/2010
Antônio Miguel V. MonteiroSilvana AmaralAndré Gavlak
INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais Campus principal em São José dos Campos - SP Centros regionais: CRS-Santa Maria (RS), CRN -
Natal (RN), CRA- Belém (PA) 1.600 funcionários 6 cursos de pós-graduação(engenharia e tecnologia espacial,astrofísica, geofísica espacial,Computação aplicada, meteorologia e sensoriamento remoto)
www.inpe.br
INPE Belém (PA)
O que é a TerraLib?
Biblioteca de software (conjunto de classes e funções) para o domínio geográfico
É um ambiente para o desenvolvimento de novos projetos de sistemas geográficos: Aplicativos Geográficos de arquitetura integrada
Testes de conceitos e procedimentos
É um produto para desenvolvedores de software, ou seja, programadores
O que é a TerraLib?
Desenvolvida em C++ : Orientação a Objeto Livre e de Código Fonte aberto(Open Source) - LGPL Programação genérica Padrões de projeto Multi-plataforma (windons e linux)
Arquitetura Integrada- suporte para diferentes SGBDs: MySQL, PostgreSQL, PostGIS Oracle, Oracle Spatial, SQLServer, Access
Operações espaciais, processamento de imagens, análise espacial,…
Site da TerraLib www.terralib.org
PDI
Algoritmos para processamento de imagens Funções de contraste Filtros e filtros de convolução Algoritmos de classificação Crescimento de regiões
DPI/INPE
TerraStat
LESTE – UFMG: construção de uma biblioteca de algoritmos de estatística espacial
Stat
Projeto TerraStat: Algoritmos de estatística espaço-temporal Média Local, Índice de Moran Local e Global, G e GStar Mapa de Kernel Semivariograma Bayes Empírico Local e Global Skater Função K e KNox Sistema de Vigilância
LESTE-UFMG (Laboratório de Estatísticas
Espaciais da Universidade Federal de Minas Gerais)
Projeto SAUDAVEL
Tecnologias da Informação Espacial no Apoio ao Controle Epidêmico Experimento em andamento em Recife-PE Alimentando um banco de dados TerraLib Visualização e consulta via TerraView
Ambiente para a construção de modelos
TerraLib
TerraLib TerraME Framework
C++ Signal Processing
librarys
C++ Mathematical
librarys
C++ Statisticallibrarys
TerraME Virtual Machine
TerraME Compiler
TerraME Language
RondôniaModel São Felix Model Amazon Model Hydro Model
Fonte: Tiago Senna Carneiro
TerraME
aRT
ESTE – UFPR: Integração entre o R e TerraLib
TerraNetwork
Laboratório de Computação Aplicada (LAC-INPE) Rotinas para a manipulação de grafos utilizando a
biblioteca Boost Graph Library - BGL
Deter e Proarco
Demandas institucionais que o INPE tem que atender
FUNCATE, www.funcate.org.br, 2004
Prefeitura de Santos
SIGMUN, FUNCATE www.funcate.org.br
Prefeitura de São Sebastião
InfoPae
Sistema de tratamento de emergências em dutos de óleo para Petrobras
O que é o TerraView?
Um Aplicativo Geográfico que utiliza a TerraLib
SGBDs
TerraLib
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TerraView
É um aplicativo construído sobre a biblioteca TerraLib: Exemplifica a utilização da biblioteca TerraLib
Funcionalidades: Visualização e manipulação de dados vetoriais (pontos, linhas
e polígonos) e matriciais (grades e imagens) Consultas espaciais e por atributos Agrupamentos e geração de legendas Gráficos (histogramas) e pie bar Análise espacial (Índice de Moran, Mapa de Kernel, etc) Operações geográficas (Buffer, Interseção, Diferença, etc)
TerraView
TerraView
É um aplicativo construído sobre a biblioteca TerraLib: Visualizador de dados geográficos com recursos de
consulta, análise e operações geográficas Exemplifica a utilização da biblioteca TerraLib
O TerraView manipula dados vetoriais (pontos, linhas e polígonos) e matriciais (grades e imagens)
Versão atual 3.3.1
TerraView
www.dpi.inpe.br/terraview
TerraView
Cada seção de TerraView trabalha em um banco de dados TerraLib: SGBD relacionais ou geo-
relacionais: ACCESS, SQLServer, PostgreSQL, PostGIS, MySQL e Oracle e OracleSpatial
Modelo Conceitual da TerraLib
Principais Conceitos: Bando de Dados TerraLib Plano de Informação ou Layer
Representação geométrica Projeção cartográfica Tema Vista Visual Legenda
Modelo Conceitual
Layer
n
1
projection
1
Theme
View
1
n
1
1
1
n
1
Legend
1
n
Visual
1
1
Banco de Dados
SGBD
Banco de Dados TerraLib
Repositório de dados que contém: Dados geográficos (componente espacial e
alfanumérica) Metadados sobre os dados geográficos
Organização em layer e temas, projeção, etc.
Dados e metadados são armazenados em um modelo de banco de dados definido pela TerraLib
Gerado por SGBDs: Access, MySQL, SQLServer, PostgreSQL, Oracle, PostGIS,
Oracle Spatial
Layer
Layer dos municípios de São Paulo
Representa uma estrutura de agregação de um conjunto de informações espaciais que são localizadas sobre uma região geográfica e compartilham um conjunto de atributos
Agrega coisas semelhantes
Layer
Contém dados vetoriais ou matriciais
Está associado a uma projeção cartográfica
Pode ser gerado: Pela importação de arquivos em formatos de
intercâmbio shapefiles, ASCII-SPRING, MID/MIF GeoTiff, JPEG Dbf ou CSV
Através do resultado de uma função
Representação geométrica
Representação da componente espacial do dado: Vetorial:
Ponto, Linha, Polígono, Célula, Arco ou Nó Matricial
Grades regulares multidimensionais
Um mesmo objeto geográfico de um layer pode ter diferentes representações vetoriais
Projeção cartográfica
Representa a referência geográfica dos dados espaciais
Permitem projetar a superfície terrestre em uma superfície plana
A TerraLib suporta diferentes tipos de projeções e funções para o mapeamento entre projeções Ex:
UTM (datum SAD69 ou Corrego Alegre) Mercator Polyconic LatLong
Tema
Define uma seleção sobre um layer baseado em restrições: Por atributo (ex.: população>300.000) Espacial (ex.: todos os municípios que são cortados pela
rodovia Presidente Dutra) Temporal (ex.: todos os crimes que ocorreram no mês
de janeiro)
Define o visual ou a forma de apresentação gráfica da componente espacial dos objetos do tema
Define grupos e legendas associadas a cada grupo Não duplica geometrias e atributos
Utiliza do layer de referência
Tema
Tema1 (agrupamento)
Tema3 (Vizinhos de São Paulo)
Tema2 (População > 70000)
Layer
Vista
Define uma visão particular de um usuário sobre o banco de dados
Agrupa os temas que serão visualizados simultaneamente
Está associado a uma projeção cartográfica Visualização de todos os temas em uma projeção
comum
Visual
Representa um conjunto de características de apresentação de primitivas geométricas: cores de preenchimento e contorno de polígonos,
espessuras de contornos e linhas, cores de pontos, símbolos de pontos, etc.
Legenda
legenda
Caracteriza um grupo de dados, dentro de um tema, apresentados com o mesmo visual, quando os dados do tema são agrupados de alguma forma.
Tabelas de Dados - Vetoriais
Polygons2
650 651
652
te_layer_table (metadado)
Malha_municipal
TerraView - Visualização
TerraView
Importação de dados Vetoriais: Shapefile, MID/MIF, SPRING e BNA (TabWin) Matriciais: GeoTIFF, Tiff+twf, JPEG (+jgw), raw, SPING-
GRID Tabelas de atributos: DBF, CSV, SPRING-ASCII, MDB
Exportação de dados Vetoriais: SPRING, MID/MIF, Shapefile
Geocodificação de endereço
TerraView
Consulta espacial e por atributos Operações aritméticas sobre atributos Operações geográficas:
Buffer Agregação Adição Diferença Interseção Designar dado por localização:
Coleta Distribuição
Clipping
TerraView – Consulta por atributo
TerraView – Consulta Espacial
TerraView – Operações Geográficas
Operações Geográficas
Operações entre layers – geometria e atributos Buffer ou Mapa de distâncias
Faixa de 200 metros ao longo das margens dos rios?
Buffer
Operações Geográficas
Operações entre layers – geometria e atributos Intersecção (Clipping)
Clipping
A
B
A
B
C
Intersecção
Operações Geográficas
Operações entre layers – geometria e atributos União e Diferença
A
BUnião
A
BDiferença
Operações Geográficas
Operações entre layers – geometria e atributos Adição
Operação que adiciona vários temas para criar um novo plano de informação
Operações Geográficas
Operações entre layers – geometria e atributos AgregaçãoA operação de agregação
usa n objetos de entrada para gerar um objeto de saída.
Cada novo objeto possui um único registro na tabela de atributos
As geometrias resultantes da operação são criadas a partir da fusão das geometrias do tema de entrada
Operações Geográficas
Operações entre layers – geometria e atributos Atribuir dados por localização – Distribuir e
Coletar
Operações Geográficas
Operações entre layers – geometria e atributos Atribuir dados por localização
– Distribuir e ColetarDistribuir os atributos de cada ESTADO aos MUNICÍPIOS que estão dentro dele.
Relação espacial usada é "está contido" ou "dentro".
Tabela de atributos para MUNICIPIOS
Tabela resultante de Distribuição dos atributos dos Estados para os Municípios
DISTRIBUIR
TerraView
Geração de legendas através de agrupamento por: Passos iguais Quantil Desvio padrão Valor único
Geração de cartogramas: Pie-chart Bar-chart
Geração de gráficos e Brushing Histograma Probabilidade Normal Dispersão
TerraView - Análise
TerraView - Análise
TerraView
Análise espacial: Estatística espacial (Índice de Moran, G, GStar, Média
local, etc) Mapa de kernel Razão de kernel Semivariograma Skater Global empírico Bayes Local empírico Bayes
TerraView – Mapa de Kernel
TerraView – Plugins
TerraView – Plugins
O que é o aRT?
SGBDR Packages...
Prática - Proposta
Exercícios dos tutoriais – Aulas 1, 2, 5, 7, 3 e 4 Entrada de dados Consulta espacial/por atributos Operações básicas de geoprocessamento
Análise Espacial – Aula 6 e 8 Análise de pontos Análise de áreas