ANÁLISE ESPACIAL DE DADOS GEOGRÁFICOSrc.unesp.br/igce/planejamento/download/isabel/... · Sistema...
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ANÁLISE ESPACIAL DE
DADOS GEOGRÁFICOS
Permite mensurar propriedades e
relacionamentos considerando a
localização espacial do fenômeno
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Relação entre análise espacial
e as teorias disciplinares
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Análise
Espacial
Dados
Físicos
Dados Sócio-
econômicos
Modelo
Inferencial
Análise
Exploratória
- Gráficos
- Mapas
- Identificação
de padrões
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Um dos primeiros exemplos de
Análise Espacial
• 1854: John Snow
• Causas da Epidemia de Cólera em
Londres (miasmas ou água insalubre)
• Mapa das residências com óbitos e das
bombas de água que abasteciam a cidade
• Pontos de captação de água a jusante da
cidade, após lançamento de esgotos
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Tipos de Análise Espacial
• Eventos ou Padrões Pontuais: fenômenos expressos por pontos. Ex: ocorrências de crimes, doenças, localização de espécies vegetais
• Superfícies Contínuas: estimadas por conjunto de amostras de campo resultantes de levantamento de recursos naturais. Ex: mapeamento geológico, topográfico, fitogeográfico
• Áreas com contagens e taxas agregadas: associados a levantamentos populacionais, censos (originalmente dados individuais agregados em unidades de análise)
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Padrão Pontual: Distribuição de casos de mortalidade
por causas externas em Porto Alegre (1996)
e estimador de intensidade
Legenda:
Homicídios
Acidentes de trânsito
Suicídios
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Isolinhas e Pontos de Amostragem
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Superfícies Contínuas
Distribuição de perfis e amostras
de solo em Santa Catarina
Distribuição contínua estimada
para a variável saturação por
bases
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Dados Temáticos representados como Mapa
Temático Cadastral e Modelo Numérico do Terreno
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Áreas com Contagens e Taxas
Agregadas
• Estacionaridade: supõe um comportamento homogêneo da estrutura de correlação espacial na região de estudo
• Áreas: delimitadas por polígonos fechados com suposta homogeneidade interna, i.e. mudanças importantes só ocorrem nos limites
• Não há garantias de que a distribuição do evento seja homogênea nas unidades.
• Ex: No Brasil grupos sociais distintos são agregados numa mesma região de coleta. É o caso das favelas ao lado de áreas nobres leva a indicadores médios para a região
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Mapa de Inclusão e Exclusão social em São Paulo
(1991) e agrupamentos de exclusão social (centro,
zona leste e sul) e inclusão social (centro)
MAPA DE INCLUSÃO SOCIAL MAPA DE EXCLUSÃO SOCIAL
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Índice de Inclusão / Exclusão Social
Município de São Paulo (1995 – 2002)
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ÁREAS NO SIG Sistema dual para bancos de dados geográficos
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• Eventos no SIG: cada evento é associado a
um identificador, que é a ligação entre o
arquivo de coordenadas geográficas e a
tabela de banco de dados
• Superfícies em SIG: em geral tratam-se
apenas de arquivos gráficos, sem
armazenamento de resultados em SGBD.
Usam amostras e grade regular para dar a
forma do fenômeno na região de estudo.
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CONCEITOS EM ANÁLISE ESPACIAL
• Dependência Espacial: “todas as coisas são parecidas, mas coisas mais próximas se parecem mais que coisas mais distantes” (Waldo Tobler)
• Autocorrelação Espacial: – Correlação (mensura o relacionamento entre duas
variáveis aleatórias).
– Auto indica que será medida a mesma variável em locais distintos
• Indicadores de Autocorrelação Espacial: verificam como varia a dependência espacial a partir da comparação entre valores de uma amostra e seus vizinhos
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Quadro Síntese: Análise Espacial
Tipos de
Análises
Tipos de
Dados
Exemplos Problemas Práticos
Padrões Pontuais Eventos
Localizados
Ocorrência de
Doenças
Determinações de Padrões
e Agregações
Superfícies Amostras de
Campo e
Matrizes
Depósitos
Minerais
Interpolação e medidas de
incertezas
Áreas Polígonos e
Atributos
Dados
Censitários
Regressão e distribuições
conjuntas
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Exemplo de Modelo de Análise de Dados
Objetivo: Identificação de áreas urbanizáveis a partir do
mapeamento da legislação ambiental e urbanística
Fluxograma para a construção de modelos
de análise de dados em SIG
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Operação Objeto
Entrada
Objeto
Modificador
Objeto Saída Restrição
Ponderação Temático Numérico função unária
Fatiamento Numérico Temático função unária
Reclassificação Temático Temático função unária
Booleana Num/ Tem Temático regras
Matemática Numérico Numérico Fórmulas
Zonais Numérico Temático Numérico
Atualização Geo-Objeto Numérico (ou
Temático)
Geo-Objeto
(atributo)
Espacialização Geo-Objeto
(atributo)
Numérico,
Temático
Reclassificação por
Atributo
Geo-Objeto
(atributo)
Temático Regras de
classificação
Mapa de Distância
(BUFFER)
Geo-Objeto Numérico
Seleção Espacial Geo-Objeto
(conjunto)
Cadastral Geo-Objeto
(conjunto)
Predicado
espacial
Junção Espacial Geo-Objeto
(conjuntos)
Cadastral Geo-Objeto e
Valores (conj.)
Predicado
espacial
Operadores de SIG
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ANÁLISE ESPACIAL DE DISTÂNCIA
(BUFFER - PONTO)
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ANÁLISE DE DISTÂNCIA
(BUFFER - LINHA)
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ANÁLISE DE DISTÂNCIA
(BUFFER - ÁREA)
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Exemplos de mapas em SIG relativos à Faixa de Fronteira Brasileira
(Art. 1º. da Lei 6.634, de 2/5/1979)
Art. 1º. - É considerada área indispensável à Segurança Nacional
a faixa interna de 150 Km (cento e cinqüenta quilômetros) de
largura, paralela à linha divisória terrestre do território nacional,
que será designada como Faixa de Fronteira.
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Análise de Mercado e Áreas Buffer de Influência
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ANALISE DE SOBREPOSIÇÃO DE MAPAS (OVERLAY)
OPERADORES BOOLEANOS E DE CONJUNTOS
Operadores Booleanos Operadores de Conjuntos
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Mapas resultantes de operações booleanas:
Áreas Críticas com Leptospirose – Rio Grande do Sul
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Mapas resultantes de operações booleanas:
Carta de Unidades da Paisagem em SIG
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Fonte:
Análise Espacial E Geoprocessamento
Câmara, G.; Monteiro, A. M.; Fucks, S. D.; Carvalho, M. S.
Integração De Objetos E Campos Geográficos Em Uma Álgebra De
Mapas
Barbosa, C.C.F.; Cordeiro, J.P.; Câmara, G.; Freitas, U.M.
http://www.dpi.inpe.br/geopro/trabalhos/gisbrasil99/algebra_mapas/
Distribuição espacial da leptospirose no Rio Grande do Sul, Brasil:
recuperando a ecologia dos estudos ecológicos
Barcellos, C.; Lammerhirt, B.; Almeida, M.A.B.; Santos, E.
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0102-
311X2003000500007&script=sci_arttext