Análise Geográficas

Análise Geográfica

As operações de consulta e manipulação de dados geográficos constituem a essência de um SIG, ao diferenciar o Geoprocessamento de tecnologias como Cartografia Automatizada e Projeto Auxiliado por Computador. O que distingue um SIG de outros tipos de sistemas de informação são aquelas funções que possibilitam a realização de análises espaciais (geográficas). Tais funções utilizam os atributos espaciais e não espaciais das entidades gráficas armazenadas na base de dados espaciais; buscando fazer simulações (modelos) sobre os fenômenos do mundo real, seus aspectos ou parâmetros.

O aspecto mais fundamental dos dados tratados em um SIG é a natureza dual da informação: um dado geográfico possui uma localização geográfica (expressa como coordenadas em um mapa) e atributos descritivos (que podem ser representados num banco de dados convencional). Outro aspecto muito importante é que os dados geográficos não existem sozinhos no espaço: tão importante quanto localizá-los é descobrir e representar as relações entre os diversos dados. Alguns exemplos dos processos de análise espacial típicos de um SIG estão apresentados na tabela abaixo.

EXEMPLOS DE ANÁLISE ESPACIAL

Análise Pergunta Geral Exemplo

Condição O que está...” Qual a população desta cidade ?”

Localização Onde está...? Quais as áreas com declividade acima de 20% ?

Tendência O que mudou...? Esta terra era produtiva há 5 anos atrás ?

Roteamento Por onde ir.. ? Qual o melhor caminho para o metrô ?

Padrões Qual o padrão....? Qual a distribuição da dengue em Fortaleza?

Modelos O que acontece se...? Qual o impacto no clima se desmatarmos a Amazônia ?

Um exemplo concreto sobre análise espacial realizado em 1854 na cidade de Londres, onde a população estava sofrendo uma grave epidemia de cólera, doença sobre a qual na época não se conhecia a forma de contaminação. Numa situação aonde já haviam ocorrido mais de 500 mortes, o Dr. John Snow teve um "estalo": colocar no mapa da cidade a localização dos doentes de cólera e os poços de água (naquele tempo, a fonte principal de água dos habitantes da cidade). O mapa obtido está mostrado na figura abaixo.

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Figura - Mapa de Londres com casos de cólera (pontos) e poços de água (cruzes) (adaptado de E. Tufte, 1983).

Com a espacialização dos dados, o Dr. Snow percebeu que a maioria dos casos estava concentrada em torno do poço da "Broad Street" e ordenou a sua lacração, o que contribuiu em muito para debelar a epidemia. Este caso forneceu evidência empírica para a hipótese (depois comprovada) de que o cólera é transmitido por ingestão de água contaminada. Esta é uma situação típica aonde a relação espacial entre os dados muito dificilmente seria inferida pela simples listagem dos casos de cólera e dos poços. O mapa do Dr. Snow passou para a História como um dos primeiros exemplos que ilustra bem o poder explicativo da análise espacial.

Numa visão geral, pode-se dividir as operações de análise espacial em três grandes grupos:

Manipulação de geo-campos: também chamadas de álgebra de mapas, operam sobre mapas temáticos, imagens e modelos numéricos de terreno. Como exemplo, podemos citar as operações booleanas sobre mapas temáticos.

Consulta a geo-objetos: estas operações permitem a recuperação de geo-objetos que satisfazem as restrições (espaciais ou convencionais). Como exemplo, tome-se a consulta "recupere todos os terrenos vizinhos da casa da Dinda" ou "indique todas as cidades da Bahia com mais de 50.000 habitantes".

Conversão entre geo-campos e geo-objetos: esta classe de operações realiza a transformação entre geo-campos e geo-objetos. A geração de um mapa de distâncias a partir de um ou mais geo-objetos para produzir um modelo de terreno com os valores das distâncias aos pontos selecionados é um exemplo.

Geoprocessamento e Suporte à Decisão

Introdução

Um dos aspectos mais importantes do uso das geotecnologias é o potencial dos SIGs em produzir novas informações a partir de um banco de dados geográficos. Tal capacidade é fundamental para aplicações como ordenamento territorial e estudos de impacto ambiental, caso em que a informação final deve ser deduzida e compilada a partir de levantamentos básicos. Também é muito relevante em estudos sócio-econômicos, quando desejamos estabelecer indicadores que permitam uma visão quantitativa da informação espacial.

Qual o grande desafio da produção de novas informações em um SIG ? A capacidade de comparar e avaliar as diferentes possibilidades de geração de novos mapas. Como o SIG oferece uma grande quantidade de funções de Álgebra de Mapas, nem sempre é facil escolher qual a forma de combinação de dados mais adequada para nossos propósitos.

Neste contexto, é muito útil dispor de ferramentas de suporte à decisão, que nos ajudam a organizar e estabelecer um modelo racional de combinação de dados. O SPRING dispõe de uma ferramenta de apoio à tomada de decisões em Geoprocessamento, baseada na técnica AHP ("Processo Analítico Hierárquico").

Suporte à Decisão - Conceitos Básicos

Decidir é escolher entre alternativas. Com base nesta visão, podemos encarar o processo de manipulação de dados num sistema de informação geográfica como uma forma de produzir diferentes hipóteses sobre o tema de estudo.

O conceito fundamental dos vários modelos de tomada de decisão é o de racionalidade. De acordo com este princípio, indivíduos e organizações seguem um comportamento de escolha entre alternativas, baseado em critérios objetivos de julgamento, cujo fundamento será satisfazer um nível pre-estabelecido de aspirações.

O modelo racional de tomada de decisão preconiza quatro passos que devem ser seguidos para uma escolha apropriada:

Definição do problema: formular o problema como uma necessidade de chegar a um novo estado.

Busca de alternativas: estabelecer as diferentes