MODELAGEM DE DADOS ESPACIAIS -...
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MODELAGEM DE DADOS ESPACIAIS
Parte I – Metodologia ODP/UML aplicada em ITSParte II – Dados Espaciais e Exercícios
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Definições
Modelagem
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /Open Distributed Processing (ODP)
AGENDA 1
3
A modelagem de dados pode ser definida como:
A representação gráfica dos dados de uma área de interesse ou aplicação. Frequentemente representa uma área funcional do negócio (da organização) que será automatizada [Singh,2001]
Um modelo é uma representação simplificada de uma entidade física, de uma estrutura, de um processo, ou de um fenômeno, visando a análise de seu comportamento em situações específicas(Teixeira e Christofoletti, 1997), com um objetivo específico.
Modelagem de Dados - Definição
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Modelagem de Dados Espaciais
Analogamente, um modelo de dados espaciais pode ser definido como sendo aquele que:
Representa as relações entre os dados de uma área de interesse ou aplicação, passíveis de representação espacial.
É a representação simplificada e sistemática das relações espaciais entre entidades físicas, que definem uma estrutura, um processo ou um fenômeno.
Pode ter como objetivo a análise do comportamento das relações espaciais destas entidades, com objetivos diversos.
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Definições
Modelagem
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /Open Distributed Processing (ODP)
AGENDA 1
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Está relacionado com a maneira pela qual o observador vê o mundo.
As informações são representadas graficamente.Sem detalhes de implementação (ou descrição de
procedimentos).Existem diferentes metodologias usadas na
modelagem de dados conceitual: MER (Modelo Entidade-Relacionamento) OMT (Object Modeling Technique)
UML (Unified Modeling Language)
Modelos de Dados Conceituais
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Modelos de Dados Conceitual
Para modelagem de dados espaciais utilizam-se diversas metodologias de modelagem de dados convencionais, onde foram adicionados primitivas para representar os dados espaciais.
Entre as metodologias de modelagem de dados espaciais destacam-se:Geo-IFO ( Is a relationship, Functional relationship, complex Object )
Geo-OMT
Modelo de Dados Conceitual - Dados Espaciais
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Apresentação
Conceitos fundamentais da representação espacial
Modelo Geo-OMT
Exemplos
Exercícios
AGENDA 2
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Modelagem de Dados Espaciais
Refere-se aos aspectos da representação de elementos físicos da realidade - mundo real, para a compreensão do espaço geográfico e suas influências.
A cognição humana é importante para a percepção do espaço geográfico. É fator fundamental para definição de um modelo que
represente o mundo real.
No modelo humano de percepção espacial os conceitos usados para compreender o espaço são freqüentemente baseados em noções que não podem ser diretamente implementadas, necessitando de uma definição formal[Borges (1997)].
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Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados espaciais, baseados nas seguintes premissas:
A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com ou sem referência espacial;
Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos por temas;
Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das características espaciais;
Relacionamentos espaciais: diferenciação dos relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de integridade espacial;
Aspectos Temporais: características temporais dos dados e fenômenos;
Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter mais de uma representação espacial:Representações matriciais;Representações vetoriais.
Modelagem de Dados Espaciais
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O Fenômeno, na Modelagem de Dados Espaciais, é aquela entidade que possui referência espacial geográfica.
O Objeto Convencional não possui referência espacial. Entretanto, ambos podem possuir relacionamentos entre si.
A representação e a diferenciação entre um e outro poderá ser, de acordo com o modelo utilizado, por pictogramas ou estereótipos.
O Modelo GMOD define classes que representam entidades com localização espacial geográfica ( Geo-Classe ) e classes que não possuem referência espacial ( Classes Convencionais ).
Fenômeno e Objeto Convencional
Propriedade
Nome:String
Fazenda
Nome:String
1 *
Identificaçãode objeto não geográfico
Identificaçãode objeto geográfico
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Apresentação
Conceitos fundamentais da representação espacial
Modelo Geo-OMT
Exemplos
Exercícios
AGENDA 2
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Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados espaciais, baseados nas seguintes premissas:
A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com ou sem referência espacial;
Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos por temas;
Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das características espaciais;
Relacionamentos espaciais: diferenciação dos relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de integridade espacial;
Aspectos Temporais: características temporais dos dados e fenômenos;
Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter mais de uma representação espacial:Representações matriciais;Representações vetoriais.
Modelagem de Dados Espaciais
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Aspectos Temáticos
Os fenômenos possuem atributos que definem suas características, inclusive a sua localização geográfica.
A localização e a forma dos fenômenos são representadas através de objetos espaciais, associados a um sistema de coordenadas.
As representações espaciais das entidades não são tratadas isoladamente, mas sim em grupos.[Filho, L. J. 2000]
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Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados espaciais, baseados nas seguintes premissas:
A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com ou sem referência espacial;
Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos por temas;
Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das características espaciais;
Relacionamentos espaciais: diferenciação dos relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de integridade espacial;
Aspectos Temporais: características temporais dos dados e fenômenos;
Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter mais de uma representação espacial:Representações matriciais;Representações vetoriais.
Modelagem de Dados Espaciais
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Aspectos Espaciais
O fenômeno espacial possui quatro dimensões sobre as quais seus atributos são medidos:
Dimensão Espacial, Dimensão Gráfica, Dimensão TemporalDimensão Textual ou Numérica.
[WOR 95]
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Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados espaciais, baseados nas seguintes premissas:
A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com ou sem referência espacial;
Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos por temas;
Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das características espaciais;
Relacionamentos espaciais: diferenciação dos relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de integridade espacial;
Aspectos Temporais: características temporais dos dados e fenômenos;
Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter mais de uma representação espacial:Representações matriciais;Representações vetoriais.
Modelagem de Dados Espaciais
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Relacionamentos Espaciais
São eles, os relacionamentos:
Métricos: relacionamento espacial que permite a execução de operações com base na proximidade
Exemplo: distância.
Topológicos: são as relações geométricas entre os fenômenos e os objetos
Independem do sistema de coordenadas dos objetos.
Composição: o componente espacial de um objeto é composto de outros objetos espaciais – objeto complexo
Exemplo: ilhas de um rio.
Os relacionamentos implicam na integridade espacial dos objetos.
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Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados espaciais, baseados nas seguintes premissas:
A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com ou sem referência espacial;
Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos por temas;
Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das características espaciais;
Relacionamentos espaciais: diferenciação dos relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de integridade espacial;
Aspectos Temporais: características temporais dos dados e fenômenos;
Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter mais de uma representação espacial:Representações matriciais;Representações vetoriais.
Modelagem de Dados Espaciais
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Aspectos temporais
As entidades não existem somente no tempo presente.
Os fenômenos sofrem influências ao longo do tempo e o histórico das alterações pode ser registrado no banco de dados.
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Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados espaciais, baseados nas seguintes premissas:
A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com ou sem referência espacial;
Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos por temas;
Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das características espaciais;
Relacionamentos espaciais: diferenciação dos relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de integridade espacial;
Aspectos Temporais: características temporais dos dados e fenômenos;
Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter mais de uma representação espacial:Representações matriciais;Representações vetoriais.
Modelagem de Dados Espaciais
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Múltiplas Representações
Refere-se à possibilidade de o mesmo fenômeno possuir múltiplas representações, função da complexidade da realidade a ser representada e das diferentes visões do usuário sobre o mesmo fenômeno.
Múltiplas representações são modeladas por meio da inclusão de várias associações entre o fenômeno e os tipos de objetos espaciais correspondentes. [Filho, L. J. 2000]
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O espaço geográfico é, em geral, modelado segundo duas visões complementares: o Modelo de Campos (Matricial) eo Modelo de Objetos (Vetorial).(Goodchild, 1992)
Conceitos Fundamentais (1)
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No modelo de campos (matricial), também conhecido como raster, o mundo real é visto como uma superfície contínua, onde os entes espaciais variam continuamente no espaço. Um mapa de um atributo geoquímico (teor de areia, por
exemplo) associa o teor deste mineral a cada ponto do mapa e descreve a sua distribuição espacial.
O modelo de objetos (vetorial), também conhecido como visão de objetos, representa o mundo real como entes identificáveis no espaço. Num cadastro urbano espacial, os lotes de um município
são identificados de forma individual, com atributos que o distinguem dos demais.
Conceitos Fundamentais (2)
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Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados espaciais, baseados nas seguintes premissas:
A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com ou sem referência espacial;
Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos por temas;
Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das características espaciais;
Relacionamentos espaciais: diferenciação dos relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de integridade espacial;
Aspectos Temporais: características temporais dos dados e fenômenos;
Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter mais de uma representação espacial:Representações matriciais;Representações vetoriais.
Modelagem de Dados Espaciais
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Modelo de Campos (1)
No Modelo Matricial (de Campos) os fenômenos variam segundo diferentes distribuições, cujo domínio dos campos é uma região geográfica e o contradomínio, um conjunto de variáveis – qualitativas ou quantitativas, expressa por valores, que interferem sobre esta área de domínio, por exemplo mapas temáticos e imagens.[Barbosa, C.C.F. et al].
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Características da visão do espaço representado por campos:É ideal para representar elementos de
distribuição espacial difusa; Representa mais fielmente a realidade da
variação espacial do que a representação discreta (vetores);
Gera volumes elevados de informação;Em geral é adequado à interpretação da
realidade geográfica natural;Exemplo: teor de areia no solo.
Modelo de Campos (2)
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Representação Matricial (1)
A representação espacial de dados num Sistema de Informações Geográficas (SIG) pode ser Matricial.
Uma matriz é a uma das formas utilizadas para representar dados espaciais.
Cada célula ou pixel da matriz possui um valor – quantidade, que pode ser qualificado e conjuntamente interpretado para a compreensão do espaço ( geográfico ) que o representa.
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Também conhecida como raster, a forma matricial possui a característica de que os dados do mundo real são representados por uma matriz, e cada célula (geralmente chamado de pixel) desta matriz possui um valor característico.
– Exemplo: imagens obtidas através de satélites representam dados em forma matricial.
Representação Matricial (2)
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É a representação do espaço sobre uma matriz de células de tamanho fixo (“pixels”), composta de linhas e colunas, que estão geograficamente referenciadas por um sistema de coordenadas.
Representação MatricialRepresentação Matricial
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Grid de Células
Pixel
Representação do mundo real no modelo matricial
Representação Matricial - definição
As feições são representadas por células de tamanho fixo (ou “pixels”) que compõem uma malha regular de linhas e colunas.
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Mosaico de Imagens de Satélite do Brasil
Representação Matricial - exemploRepresentação Matricial - exemplo
Imagens de Satélite
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Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados espaciais, baseados nas seguintes premissas:
A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com ou sem referência espacial;
Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos por temas;
Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das características espaciais;
Relacionamentos espaciais: diferenciação dos relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de integridade espacial;
Aspectos Temporais: características temporais dos dados e fenômenos;
Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter mais de uma representação espacial:Representações matriciais;Representações vetoriais.
Modelagem de Dados Espaciais
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Modelo de Objetos (1)
No Modelo Vetorial (de Objetos) o mundo é representado por:um conjunto de objetos:
identificáveis e localizáveis (endereçáveis),
com geometria definida e com características próprias – propriedades:
que não precisam, necessariamente, estar associadas a fenômenos ( geográficos ) específicos.
[Barbosa, C.C.F. et al].
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Características da visão do espaço representado por objetos:É ideal para representar elementos de
distribuição espacial discreta;A localização geográfica, a forma e os
contornos dos entes é bem definida;Gera menores volumes de informação do que o
modelo de campos;Exemplo: torres de telefonia, postes e ruas.
Modelo de Objetos (2)
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Representação Vetorial (1)
A representação espacial de dados num Sistema de Informações Geográficas (SIG) pode ser vetorial.
Um vetor é a materialização de uma geometria, quantificada, orientada e que depende de um sistema de coordenadas ( n-dimensonal ) para seu posicionamento.
Uma vez que se relacionam e sofrem interferências de outros fenômenos, ou porquê possuem natureza espacial, devem relacionar-se geometricamente ente si – topologia.
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A forma vetorial utiliza pontos, linhas e polígonos (áreas) para representar entes espaciais.
Exemplos Ponto (ex: poste) Linha (ex: estrada) Polígono (ex: quadra)
Representação Vetorial (2)
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É a representação do espaço como um conjunto de entidades discretas representadas por pontos, linhas e áreas, que estão geograficamente referenciadas por um sistema de coordenadas.
Representação VetorialRepresentação Vetorial
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Representação Vetorial – exemplos (1)Representação Vetorial – exemplos (1)
• Pontos
• Linhas
• Polígonos
Pontos representando a localização de
estações de MetrôLinhas representando
Hidrografia Polígonos representando os Estados brasileiros
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Ponto = Árvore
Polígonos = Lotes
Linhas = Ruas
Representação Vetorial – exemplos (2)Representação Vetorial – exemplos (2)
Os entes vetoriais (ponto, linha e polígono) simbolizam o mundo real.
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Representação Vetorial:Generalização
Generalização é a simplificação de detalhes Está associada à escala de representação de uma
carta Diminuir a escala implica na simplificação dos
objetos Pode ser necessário:
ignorar as áreas muito pequenas transformar polígonos em pontos ou linhas
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Representação Vetorial:Exemplo de Generalização
Podemos observar o processo de generalização a medida que a escala da carta diminui.Na figura “a” são representados os lotes, na “b” apenas as quadras, na “c” apenas um polígono com mancha urbana e na “d” a mancha urbana é representada apenas por um ponto.
Fonte: IBGE
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Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados espaciais, baseados nas seguintes premissas:
A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com ou sem referência espacial;
Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos por temas;
Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das características espaciais;
Relacionamentos espaciais: diferenciação dos relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de integridade espacial;
Aspectos Temporais: características temporais dos dados e fenômenos;
Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter mais de uma representação espacial:Representações matriciais;Representações vetoriais.
Modelagem de Dados Espaciais
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X,Y X,Y X,Y
X,Y
X,Y Rodovia representada nos formatos vetorial (à esquerda)
e matricial (à direita)
Rios representados nos formatos vetorial (à esquerda)
e matricial (à direita)
O Mundo Real representado nos O Mundo Real representado nos formatos Vetorial e Matricialformatos Vetorial e Matricial
X
Y
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A escolha entre a representação matricial e vetorial para um mapa temático depende do objetivo em vista.
Para a produção de cartas e em operações que requeiram maior precisão, a representação vetorial é mais adequada.
As operações de álgebra de mapas são mais facilmente realizadas no formato matricial.
No entanto, para um mesmo grau de precisão, o espaço de armazenamento necessário para uma representação matricial é substancialmente maior.
Representações: escolha
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Apresentação
Conceitos fundamentais da representação espacial
Modelo Geo-OMT
Exemplos
Exercícios
AGENDA 2
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Modelo Geo-OMT
Modelo proposto por Borges (1997) em sua dissertação de Mestrado.
Propostas:
Unificar as primitivas desenvolvidas por diversos autores em um único modelo;
Introduzir novas primitivas, buscando suprir algumas deficiências existentes.
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PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS:
É um modelo baseado na Orientação a Objetos;
Utiliza conceitos de abstrações baseados na orientação a objeto como: Classe, Herança, Objeto, etc.
É uma extensão do modelo OMT.
Utiliza representação gráfica, permitindo a rápida compreensão e identificação do ente do mundo
real.
Modelo Geo-OMT
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Permite a diferenciação entre atributos alfanuméricos e gráficos;
Permite diferenciar as representações gráficas (georreferenciadas) das classes convencionais;
Utiliza conceitos do modelo de campos e do modelo de objetos em classes.
Modelo Geo-OMT
50
O Modelo Geo-OMT possui duas classes básicas: Classes Georreferenciadas Classes Convencionais
Essas classes permitem representar os três tipos de dados: Contínuos Discretos Não-espaciais
Classes Básicas
51
As Classes Georreferenciadas possuem duas especializações:
Geo-Campo Geo-Objeto
As sub-classes georreferenciadas possuem representações gráficas simbólicas, o que facilita a identificação da entidade abstraída do mundo real.
Modelo Geo-OMT
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A representação de uma classe georreferenciada é graficamente definida como sendo um retângulo subdividido em quatro partes.
A seguir, a sequência de slides mostra cada parte da representação
Representação
53
Representação - Primeira Parte(Símbolo e Nome da Classe)
Esta primeira parte esta subdividida em outras duas partes. Na parte Direita: apresenta o nome da classe. Na parte Esquerda: contém um símbolo representando a
forma gráfica da classe georreferenciada.
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Representação - Segunda Parte(Atributos Gráficos)
Nesta segunda parte do retângulo encontra-se a lista dos atributos gráficos da classe.
Uma classe georreferenciada deve possuir uma lista de atributos gráficos. Sistemas de coordenadas e projeção cartográfica podem
ser representadas como sendo atributos gráficos.
55
Representação - Terceira Parte(Atributos)
Na terceira parte estão os atributos convencionais, ou também chamados de atributos alfanuméricos.
Em uma classe georreferenciada este campo tanto pode conter valores, como pode estar vazio. Dados como nome da cidade, população e dimensão são
atributos alfanuméricos de uma classe georreferenciada.
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Representação - Quarta Parte(Operação)
Na última parte do retângulo estão localizadas as operações da classe.
Uma classe pode possuir como sua operação: Atualiza_População.
Esta operação será responsável pela alteração do número da população de uma classe chamada Município.
57
Geo-Campo refere-se a qualquer posição no espaço geográfico considerado, corresponde a algum valor da variável representada.
O modelo Geo-OMT possui cinco subclasses de Geo-Campo.
Modelo Geo-OMT
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Geo-Objeto: O modelo Geo-OMT possui duas subclasses do tipo Geo-Objeto:
Geo-Objeto com Geometria;Geo-Objeto com Geometria e Topologia.
Modelo Geo-OMT
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Relacionamentos: as principais relações espaciais (topológicas) entre as classes georrefenciadas estão descritas abaixo:
Disjunto; Contém; Dentro de; Toca; Sobrepõe Adjacente; Perto de; Acima/Abaixo; Entre; Coincide; Em frente a; À esquerda / à direita.
Modelo Geo-OMT: Relacionamentos (1)
62
Generalização refere-se ao processo de definir classes genéricas (superclasses) a partir de classes com características semelhantes (subclasses).
Gen
eral
izaç
ão
Esp
ecia
lizaç
ão
Modelo Geo-OMT: Generalização e Especialização
63
A agregação é uma forma especial de associação entre objetos, onde um deles é considerado composto por outros.
Exemplo: o logradouro é composto por trechos.
Modelo Geo-OMT: Agregação
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Apresentação
Conceitos fundamentais da representação espacial
Modelo Geo-OMT
Exemplos
Exercícios
AGENDA 2
68
O POTENCIAL DOS SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS (SIG): APLICAÇÕES URBANAS
SIG IMOBILIÁRIO
Planos de InformaçãoDados não espaciais
Geo-objetos
RedeCadastral
Testadas de Lotes Edificações
Municípios
Bairros
Vias
Memorial Descritivo Plantas Baixas Fotografias
Rios Lagos
6.0- Esquema do Modelo de Dados
Eixos de Logradouros
69
Apresentação
Conceitos fundamentais da representação espacial
Modelo Geo-OMT
Exemplos
Exercícios
AGENDA 2
70
Definições
Modelagem
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /Open Distributed Processing (ODP)
AGENDA 1
71
Proposta de Modelagem dos Sistemas Inteligentes Aplicados aos Transportes (ITS) através do ODP (Open Distributed Processing)
73
ODP – Ponto de Vista da Empresa
Busca especificar o escopo, propósito e políticas de um sistema ODP dentro da perspectiva dos negócios de uma organização, envolvendo as regras, processos e objetivos do negócio com o ambiente no qual o sistema ODP ira interagir e operar, incluindo usuários humanos.
74
Gerenciamento de Tráfego (1)
Gerenciamento de Transporte (4)
SAR -Concessionária Rodoviária Gerenciamento de Incidentes (5) ISP Serviços Intermodais
CGMP -Câmara Gestora de Meios de Pagamento(7)
Outros Pacotes doSistema de Automação
de Transportes
Informação ao Usuário de Transporte
Federação deEntidades Externas
Poder Concedente
ISP de Turismo
ISP de Condições Ambientais
ISP de Mapas
Políticas de Acesso
Comunidade deUsuários de Informação
de Transporte
Motorista com Equipamento embarcado
Viajante com Equipamento Portátil
Viajante num Quiosque
Viajante no Transporte Público
Regras deContrato
Figura 2.1 Figura 2.9
GPS
Serviço de Locação de Automóveis
Figura 4.13: Visão Empresa - Diagrama de Pacotes – Informação ao Usuário de Transporte
75Figura 4.13
Usuário de Informação do Transporte
Viajante utilizandoTP
Consulta sobre Serviçosde Transporte e Tráfego
Recebe Informaçõesvia VMS
Viajante comEquipamento
Consulta sobre ocorrênciade incidentes
SolicitaSocorro
Viajante comRDS - TMC
ConsultaMultas
Motorista comEquipamento embarcado
Viajantenum Quiosque ou
pela Internet
Viajante comEquipamento
Portátil
Solicita Plano de Viagem
Autoriza Pagamentodo Plano de Viagem
Registra Planode Viagem
Consulta Serviços de Páginas Amarelas
Recebe Informaçõesvia RDS-TMC
Solicita otimizaçãode rota
Figura 4.17: Visão Empresa - Diagrama de Caso de Uso -Comunidade de Usuários - Informação ao Usuário de Transporte
76Figura 4.13 Figura 2.9
(*) Móvel =portátil ou embarcado
6 - Informação aoUsuário de Transporte
(6.1) - Serviço dePlanejamento
de Pré-Viagem
(6.2) - Serviço em
Broadcasting
(6.3) - Serviço deInterface
com Quiosque
(6.6) - Serviço deGuia de Rota
(6.4) - Serviço deAgendamento do
Transporte
(6.5) - Serviço dePáginas
Amarelas
(6.7 e 6.8) - Serviço de Interface com
Equipamentos Móveis (*)
CI 2T - CentroIntegrado de Informação
de Transporte
Figura 4.18: Visão Empresa - Diagrama de Classes – Informação ao Usuário de Transporte
77
Continuação
Responde Solicitação sobre Autos de Infração
Provê atualização daBase de Mapas do
Quiosque
Responde Solicitação sobreDisponibilidade de TP em
determinadas regiões incluindo TP sob Demanda
Responde Solicitação sobreas Condições de Tráfegoem determinada região
Poder Concedente
ISP Mapas
Gerenciamento de Transporte (4)
Gerenciamento de Tráfego (1)
Figura 4.18
4.21-C :Visão Empresa - Diagrama de Caso de Uso - Serviço de Interface com Quiosque (6.3)
Figura 4.21-C:Visão Empresa - Diagrama de Caso de Uso –
Serviço de Interface com Quiosque (6.3)
78
Pesquisa Linhas que passam em uma rua
Pesquisa Linhas com origeme destino
Pesquisa itinerário deuma linha
Cadastro de Linhas e Ruas
Viajante com Equipamento(quiosque ou móvel)
Gerente de Transportes(4)
Figura 4.17 Figura 4.21-C Figura 4.22-B
Figura 5.6: Diagrama de Caso de Uso que explicita a consulta de disponibilidade sobre Transporte Público (TP)
79
ODP – Ponto de Vista da Informação
Define a semântica da informação e do processamento da informação em termos de uma configuração de objetos, seus comportamentos e contratos com o ambiente em que opera, especificando a natureza e a estrutura dos dados no sistema ODP e as transições válidas de estados.
80Figura 2.2
Dinâmica
Turísticas Climáticas
RotasMapas
Estática
Disponibilidadedo TP por
regiões
Condições deTráfego por
regiões
Invariante
Quiosque
Equipamento Móvel
: : :
Figura 4.36 : Visão Informação - Diagrama de Pacotes – Informação ao Usuário de Transporte
81
Informação sobre Transporte
Infração deTrânsitoTurismoMapa
DigitalizadoCondição
MeteorológicaServiço deTransporte
Condição doTráfego
Figura 4.36
Figura 4.41-A: Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática -
Comunidade de Usuários do Transporte – Informação ao Usuário de Transporte (Base de Informações de um ISP):
Informações sobre “Serviços de Transporte Coletivo”
82
INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – GESTÃO DE TRANSPORTE COLETIVO
A Gestão do Transporte de Passageiros abrange o monitoramento e a comunicação entre sistemas, como sistemas de localização automática de veículo (AVL), despacho assistido por computador (CAD), controle remoto do veículo e câmeras de vigilância, que permitem ao gestor de transporte melhorar a eficiência operacional e a segurança dos sistemas dos transportes públicos.
Prevenção e Segurança
Gestão da Demanda de Transporte
Gestão da Oferta
Veiculação da Informação
83
INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – GESTÃO DE TRANSPORTE COLETIVO
Internet / Comunicação sem Fio / Telefone
Sistema Embarcados
Sistemas em Terminais e Paradas
Veiculação da Informação
84
Tipo Intermodal
Rua
Ponto deReferência
Tipo deReferência
Serviço deLocação deAutomóvel
Serviço deTáxi
Serviço deônibus
Serviço demicroônibus
Linha
Vila
Cidade
Bairro
Serviço deTransporte
Tipo Viário
Urbano Interurbano
Rodovia
ZonaRural
Região
UrbanaInterurbana
Cidade
1
*
*
1
1
**
*
*
*
*
Figura 4.41-E : Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática -
Comunidade de Usuários do Transporte – Informação ao Usuário de Transporte
(Base de Parâmetros de Planejamento de Viagem)
85
Informação sobre Transporte
Infração deTrânsitoTurismoMapa
DigitalizadoCondição
MeteorológicaServiço deTransporte
Condição doTráfego
Figura 4.36
Figura 4.41-A: Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática -
Comunidade de Usuários do Transporte – Informação ao Usuário de Transporte (Base de Informações de um ISP):
Informações sobre “Turismo”
86
Figura 4.41-G: Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática – Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário do Transporte
Listade
Rotas
Listade
Lazer
Listade
Cultura
Listade
Hotéis
Lista de Parâmetrosde Turismo
Turismo
TeatroCinemaRestauranteBar
ISPTurismo
OpçãoCultural
Opçãode
Lazer
RotaTurísticaHotel
Região*
* 1
1
Continuação
Figura 4.36
Figura 4.41-G: Visão Informação - Diagrama de Classes da Informação Estática - Comunidade de Usuários do Transporte - Informação ao Usuário do Transporte
87
Tipo Intermodal
Rua
Ponto deReferência
Tipo deReferência
Serviço deLocação deAutomóvel
Serviço deTáxi
Serviço deônibus
Serviço demicroônibus
Linha
Vila
Cidade
Bairro
Serviço deTransporte
Tipo Viário
Urbano Interurbano
Rodovia
ZonaRural
Região
UrbanaInterurbana
Cidade
1
*
*
1
1
**
*
*
*
*
Figura 4.41-E : Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática -
Comunidade de Usuários do Transporte – Informação ao Usuário de Transporte
(Base de Parâmetros de Planejamento de Viagem)
88
Informação sobre Transporte
Infração deTrânsitoTurismoMapa
DigitalizadoCondição
MeteorológicaServiço deTransporte
Condição doTráfego
Figura 4.36
Figura 4.41-A: Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática -
Comunidade de Usuários do Transporte – Informação ao Usuário de Transporte (Base de Informações de um ISP):
Informações sobre “Condições de Tráfego”
89
INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – CONTROLE DE TRÁFEGO URBANO E DE RODOVIAS
Controle do tráfego urbano e de rodovias é um sistema de gerenciamento do tráfego, que usa informações coletadas pelo monitoramento de vias e veículos para melhorar a fluidez nos corredores e distribui importantes informações sobre as condições do percurso para os motoristas através de tecnologias variadas, objetivando a otimização das viagens.
Controle de acessosControle de Tráfego
Monitoramento
Veiculação da Informação Fiscalização
Gerenciamento de Eventos Especiais
Gerenciamento de Faixas de Trânsito
Gerenciamento de Estacionamento
90
INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – CONTROLE DE TRÁFEGO URBANO E DE RODOVIAS
Sinalização de Mensagens Variáveis
Sistemas Embarcados
Rádio-Trânsito (HAR)
Veiculação da Informação
91
Figura 4.41-B: Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática – Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário do Transporte
SAR (Concessionária
Rodoviária)SATransp
UTC -Controledo Tráfego
Urbano
Supervisão aplicada à Auto-Estradas
*Condição do
Tráfego
InterurbanaUrbana
Região
Atual
Histórico
Previsão
*1
**
* *
11
*
1 1
Continuação
Figura 4.36
Figura 4.41-B: Visão Informação - Diagrama de Classes da Informação Estática - Comunidade de Usuários do Transporte - Informação ao Usuário do Transporte
92
Sistema Transporte
Padrão
Meios Integradosde
Pagamento
Operaçãode VeículosComerciais
Informaçõesde
Transporte
Serviçosde
Emergência
Gerenciamentode
Tráfego
Gerenciamentode
Transporte
Sistema deTransporte(Global)
Sistema deTransporteRegional
Sistema deTransporteAeroviário
Sistema deTransporte
Viário
Sistema deTransporteFerroviário
Sistema deTransporteAquaviário
Sistema deTransporteInterurbano
Sistema deTransporte
Urbano
Sistema deTransporte
Rural
Visão Macro dos Sistemas de Transporte (Figura 2.1)
93
Arquitetura dos principais Sistemas em Automação Rodoviária - SAR (Figura 2.2)
Operação deVeículos da
Concessionária
Sistemas deTransporte
Interurbano / Viário (SAR)
Meios dePagamento
Pedágio Interurbano
Informações aoViajante / Motorista
Gerenciamento deTráfego - Supervisão
Aplicada às Auto-Estradas
Gerenciamento deFiscalização dos
Transportes
Serviços deEmergência /
Apoio aos Usuários
Arrecadação Manual Telepedágio
Canal de Rádio-Difusão
da Concessionária
SAT - Subsistema de Análise de
Tráfego
CFTV- CircuitoFechado de TV
SCA - Subsistema de ControleAmbiental
SCP - Subsistemade Controle de
Peso
SCV -Subsistema deControle deVelocidade
STE - Subsistema deTelefonia
Emergencial
SocorroMecânico
SocorroMédico
Serviçode
Broadcasting
VMS - Painel deMensagensVariáveis
Planejamentode
Viagens
Provedor deInformaçõesRodoviárias
Figura 2.1
94
Arquitetura dos principais Sistemas em Automação dos Transportes Urbanos (Figura 2.4)
Sistemas deTransporte
Urbano / Viário (SATransp)
Meios dePagamento
Informações aoUsuário de Transportes
Gerenciamento deTráfego
Gerenciamento doTransporte
Público (TP)
Serviços deEmergência
(UTC) - Controle do
Tráfego Urbano
Controle de
Intersecções
Sinalizaçãopara
Pedestres
(SCV) - Sistema deControle deVelocidade
Prioridade aoTP
TP sobDemanda
AVL
Operação deVeículos
Comerciais
Pagamento doTransporte Público
(TP)
PedágioUrbano
Estacionamentos
Sistemas Avançadosde Cobrança
Urbana Viária
Controlede
Acesso
Gerenciamentode
Frota
Site das Empresasde Tráfego / Transporte
ServiçosTelefônicos de
Informação do TP
Supervisão Aplicada às
Auto-Estradas
Planejamento de Pré-Viagens
Controle deIncidentesUrbanos
Figura 2.1
95
Arquitetura Esquemática do Projeto CAPITALS (Figura3.5)
Motoristas / Usuários Finais
E. CardControle
deAcesso
VMS VMSE. CardRDSTMCWWWVMS Administrações
Públicas
TCCOutros
MTCParkg
UTCMTCOutrosTCCOutros UTCTCCTCC fcd
Provedorde
Serviço
Centrode
Serviço
SIER Ville
Predição
Provedores
Provedoresde
Informações
Provedoresde
Serviço
UsuáriosFinais
Informações / Servidor
Centro deServiços
Telemáticos
Servidordas Informações
de Tráfego
Servidor de Informações dePlanejamento de
Viagens
Centro deInformações
“Easy City”
PARIS ROME BRUSSELS MADRID BERLIN
96
Detalhamento dasEmergências
Diagrama simplificado da Diagrama simplificado da Arquitetura LógicaArquitetura Lógica do Modelo Nacional Americano de ITS do Modelo Nacional Americano de ITS
InstituiçãoFinanceira
VeículoComercial
VeículoBásico
Tráfego
PlanejadoresITS
Polícia / Bombeiros
Solicitação deCrédito / Pagamento
Pagamento efetuado
Solicitação de Rota
Informações sobre Rotas
Informaçõesde Tráfego
Estados dosVeículos
Informaçõesde Tráfego
Notificação de Incidentes
Informação sobre Incidentes
Banco de Dados sobreCongestionamentos
Solicitação dePrioridade ao TP
Banco de Dados de Planejamento
Solicitação de
Reserva do TP
Escala de Transportes
Informaçõessobre Rotas
Banco de Dados sobre
Incidentes
Notificação deEmergência
Serviços deEmergência (5)
Serviços de Informações ao Viajante
e ao Motorista (6)
Serviços de PagamentoEletrônico (7)
Operação deVeículos
Comerciais (2)
Monitoração eControle do Veículo (3)
Serviços deGerenciamento de
Tráfego (1)
Planejamento eDesenvolvimento (8)
Serviços deGerenciamento de
Transportes (4)
Banco de Dados sobre Rotas
97
Subsistemas CentraisSubsistema Viajante
Suporte aoViajante
Acesso Pessoal às
Informações
Planejamento de Transportes
Gerenciamentode Frotas e
Cargas
Gerenciamentode
Transportes
Gerenciamentode
Tráfego
Gerenciamentode
Emergências
Gerenciamentode
Arrecadação
Gerenciamentode VeículosComerciais
Comunicações sem fio de Longa Distância Comunicações cabeadas
Veículo
VeículosEspeciais
VeículosComerciais
Veículosde
Emergência
Comunicações Veículo para Veículo
Vias
Pedágios
Gerenciamentode
Estacionamentos
Supervisãodos VeículosComerciais
Comunicações sem fio de Curta Distância
Subsistema Veículo
Subsistema Rodovia
Provedor deServiços deInformação
Controle Ambiental
Diagrama de Interconexão da Diagrama de Interconexão da Arquitetura FísicaArquitetura Física do Modelo Nacional Americano de ITS do Modelo Nacional Americano de ITS
98
Subsistema de
Planejamento
PSGerenciamento
deEmergência
EMGerenciamento
deEstacionamento
PMSProvedores de
Serviços dePáginas Amarelas
Serviço deCondiçõesClimáticas
Operador ISP
Provedor de Atualização
de Mapas
Provedor deServiços deTransporte Intermodal
Gerenciamento de Tráfego
TMS
Suporte ao Viajante Remoto
RTS
Gerenciamento deFrota e Carga
FMS
Acesso de Informação Pessoal
PIAS
Provedor de Serviço de Informação
ISP
Operador de
Mídia
Veículo
VS
Gerenciamento de
Trânsito
TRMS
Mídia
InstituiçãoFinanceira
Outro ISP
Administração de
Pedágios
TAS
Uso da rede de rodovias
Coordenação ISP
Coordenação ISP
Pedido de rota pelo veículo de emergência
Informação de Incidentes
Rota do veículo de emergência
Pedido de Informação de Incidentes
Confirmação do pedido de trânsito
Programação de coleta de trânsito
Plano de trânsito
Pedido de informações de trânsito
Pedido de trânsito
Seleção de Rotas
Pedido de dados de estacionamentos lotados Pedido de reservas de estacionamentos
Disponibilidade de estacionamentos
Confirmação da reserva nos estacionamentos lotados
Informações de serviços de viagem Registro do provedor
Pedido do serviço de viagem
Confirmação do registro do provedor
Parâmetros de planejamento de rota ISPParâmetros de planejamento de rota
Informações climáticas
Informações de tráfego
Notificação de incidentesPlano de rotaPedido para informações de tráfegoUso da rede de rodovias
Atualização dos mapas
Pedido de atualização de mapas
Informações intermodaisInformações intermodais
Plano de rotaPedido de rota
Informação por radiodifusãoInformações ao viajante
Plano de viagem
Notificação de incidentes
Informações de tráfego
Informações sobre incidentes
Estado de transação
Pedido de pagamento
Pedido de dados do pedágio
Dados do pedágio
Relatórios externos
Informações de incidentesInformações de tráfego
Comunicação sem fios (Wireless). Compreende os seguintes elementos : pedido de dados do pedágio, informações de radiodifusão, informações ao viajante, planos de viagem, pedidos de informações ao viajante, confirmação da viagem, pedido de viagem, verificação de dados do veículo, pedido de páginas amarelas. Comunicação cabeada (Wired). Sentido da informação : RTS (Suporte ao Viajante Remoto) para ISP (Provedor de Serviços de Informação) : pedido de informação pelo viajante, seleção do viajante, pedido da viagem, pedido das páginas amarelas. No sentido inverso, informações de radiodifusão, informações ao viajante, plano de viagem.
Diagrama de Fluxo de Arquitetura para ISP
99
Interface comQuiosque WWW
Interface comEq. Móvel (WAP x GSM)
(CI 2T / CGMP / ISP Intermodal)
Gerenciamento de Frota
ECOVIAS CET / SP
Páginas AmarelasGerenciamento de EstacionamentoBombeiros
SPTrans ETSCBC
Serviços deInformações
Serviços de Pagamento Eletrônico {7}Gerenciamento de Emergência {5}
Gerenciamento de Transportes {4}
Informação ao Usuáriode Transporte {6}
Operação de VeículosComerciais {2}
Gerenciamento de Tráfego {1}
Proposta de Arquitetura de ITS
100
Informação sobre Transporte
Infração deTrânsitoTurismoMapa
DigitalizadoCondição
MeteorológicaServiço deTransporte
Condição doTráfego
Figura 4.36
Figura 4.41-A: Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática -
Comunidade de Usuários do Transporte – Informação ao Usuário de Transporte (Base de Informações de um ISP)
101
Figura 4.41-F: Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática – Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário do Transporte
Região
MapaDigitalizado
ISPMapa
ISPCondiçõesAmbientais
CondiçãoMeteorológica
Atual
Histórica
Previsão
PoderConcedente
Lista deAutos deInfração
Infraçãode
Trânsito
*
*
*
*
*
*
1
1
1
1
Figura 4.36
*
Continuação
Figura 4.41-F: Visão Informação - Diagrama de Classes da Informação Estática - Comunidade de Usuários do Transporte - Informação ao Usuário do Transporte
102
EQUIPAMIENTO VIAL PARA CARRETERAS.SENSORES DE VARIABLES ATMOSFÉRICAS EN CARRETERAS.
PARTE 1.CARACTERÍSTICAS FUNCIONALESPNE199071-1
CódigoTiempo PresenteAmbiente
w/m2Radiación Global
w/m2Radiación Atmosférica
w/m2Radiación TerrestreRadiación
%Salinidad
mmAltura de la película de agua
mmAltura de la película de nieve
ºCTemperatura del subsuelo
ºCTemperatura de aparición de rocío
ºCTemperatura de congelación del suelo
ºCTemperatura de la superficie del suelo
CódigoEstado de la superficie del sueloSuelo
CódigoTipo de Viento
GradosDirección del Viento
m/sVelocidad del vientoViento
CódigoNaturaleza de las precipitaciones
mm ó l/m2Cantidad de precipitación
mm/hIntensidad PrecipitacionesPrecipitaciones
mVisibilidad
hPa.Presión Atmosférica
%Humedad relativa del aire
ºCTemperatura del AireAire
UnidadesMedida/DatoObjeto
103
MARTE, Claudio Luiz. “Sistemas Computacionais Distribuídos aplicados em Automação dos Transportes. Tese de Doutorado - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP), julho de 2000.
MORAES, Jean Willian. “Roteiro para aplicação da norma ANSI/ISA95 em conjunto com os conceitos de Sistemas Computacionais Distribuídos (RM-ODP), na integração dos níveis de manufatura com os sistemas de negócios (B2M)”. Dissertação de Mestrado – Instituto de Pesquisa Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT), julho de 2007.
Bibliografia (1)
104
BORGES, Karla A.V. Modelagem de Dados Geográficos: Uma extensão do modelo OMT para aplicações geográficas. Belo Horizonte, 1997. 139p. Dissertação (Mestrado) – Escola de Governo, Fundação João Pinheiro.
ALVES, M.E. O. Modelagem de Sistemas de Informação Geográfica. Dourados, MS: UNIGRAN - Centro Universitário da Grande Dourados. Disponível em <http://www.unigran.br/biblioteca/producaointelectual/sig.pdf> Acesso em 04/08/2004.
Bibliografia (2)