8/17/2019 Introdução Ao Geoprocessamento e Georreferenciamento
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MATERIAL DIDÁTICO
INTRODUÇÃO AO
GEOPROCESSAMENTO EGEORREFERENCIAMENTO
U N I V E R S I D A D E
CANDIDO MENDES
CREDENCIADA JUNTO AO MEC PELAPORTARIA Nº 1.282 DO DIA 26/10/2010
Impressãoe
Editoração
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SUMÁRIO
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO ................................................................................. 03
UNIDADE 2 – GEOPROCESSAMENTO ............................................................... 072.1 Conceitos e definições ...................................................................................... 072.2 Técnicas e usos relacionados ao geoprocessamento ....................................... 082.3 Um pouco de história ........................................................................................ 172.4 Orientação a objetos ......................................................................................... 21
UNIDADE 3 – EPISTEMOLOGIA DA CIÊNCIA DA GEOINFORMAÇÃO .............. 24
UNIDADE 4 – INTERDISCIPLINARIDADE: CARTOGRAFIA X
GEOINFORMAÇÃO ................................................................................................ 28
UNIDADE 5 – A URBANIZAÇÃO BRASILEIRA, OS PROBLEMAS SOCIAIS EAPLICAÇÕES DO GEOPROCESSAMENTO DAS INFORMAÇÕES .................... 315.1 Desenvolvimento sustentável e qualidade de vida ............................................ 325.2 Urbanização brasileira e os problemas sociais ................................................. 355.3 Geoprocessamento e combate a criminalidade ................................................ 49
UNIDADE 6 – GEORREFERENCIAMENTO .......................................................... 55
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 63
ANEXO ................................................................................................................... 68
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UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO
Ao longo das últimas décadas o homem veio interferindo de maneira
muito intensa no meio natural que o cerca e, claro, modificou a paisagem
contribuindo para o surgimento de diversos problemas ambientais e, por
conseguinte, problemas socioeconômicos, em níveis que podemos dizer são hoje
alarmantes.
A urbanização modifica todos os elementos da paisagem: o solo, a
geomorfologia, a vegetação, a fauna, a hidrografia, o ar e o clima. Esta ocupação
indiscriminada que veio ocorrendo nos centros urbanos, principalmente a partir da
segunda metade do século XX, é uma das principais fontes de problemas
ambientais das cidades, sendo que esses locais podem ser caracterizados pela
elevada desigualdade em termos de distribuição da renda, precárias condições de
moradias e acesso reduzido aos serviços públicos, particularmente na parcela da
população mais pobre e vulnerável em termos socioambientais. Pode-se afirmar,
portanto, que os elevados níveis de pobreza urbana, exclusão social e
degradação ambiental têm caracterizado a urbanização brasileira (CARVALHO;
BRAGA, 2001; MONTE-MÓR; FREITAS; BRAGA, 2003).
Sendo fato a modificação da paisagem natural, como podemos saber o
local exato e as dimensões dessas modificações? Eis que aqui lançamos mão do
geoprocessamento que é uma disciplina do conhecimento que utiliza técnicas
matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica e que
vem influenciando de maneira crescente as áreas de Cartografia, Análise de
Recursos Naturais, Transportes, Comunicações, Energia e Planejamento Urbano
e Regional, dentre outras.
Geoprocessamento nada mais é que o uso automatizado de informação
que de alguma forma está vinculada a um determinado lugar no espaço, seja por
meio de um simples endereço ou por coordenadas (LAZZAROTTO, 2002). Vários
sistemas fazem parte do Geoprocessamento, dentre os quais o Sistema de
Informações Geográficas (SIG) que reúne maior capacidade de processamento e
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análise de dados espaciais. A utilização destes sistemas produz informações que
permitem tomar decisões para colocar em prática várias ações.
Estes sistemas se aplicam a qualquer tema que manipule dados ou
informações vinculadas a um determinado lugar no espaço, e que seus elementos
possam ser representados em um mapa, como casas, escolas, hospitais, etc.
Como ressaltam Câmara et al . (2005), o entendimento da tecnologia de
Geoprocessamento requer, preliminarmente, uma descrição de alguns conceitos
básicos, os quais veremos ao longo deste módulo.
Segundo Rodrigues (1993), Geoprocessamento é um conjunto de
tecnologias de coleta, tratamento, manipulação e apresentação de informaçõesespaciais, voltado para um objetivo específico.
Este conjunto possui como principal ferramenta o Geographical
Information System – GIS, considerado também como já citado, Sistema de
Informação Geográfica (SIG). Embora na área seja muito usado o jargão GIS,
usaremos sua correspondente em português – SIG.
Para que o SIG cumpra suas finalidades, há a necessidade de dados. A
aquisição de dados em Geoprocessamento deve partir de uma definição clara dos
parâmetros, indicadores e variáveis, que serão necessários ao projeto a ser
implementado. Deve-se verificar a existência destes dados nos órgãos
apropriados (IBGE1, DSG2, Prefeituras, concessionárias e outros). A sua ausência
implicará num esforço de geração que dependerá de custos, prazos e processos
disponíveis para aquisição.
A digitalização é um dos processos mais utilizados para aquisição de
dados já existentes. Como os custos para geração costumam ser significativos,
deve-se aproveitar ao máximo possível os dados analógicos, convertendo-os para
a forma digital através de digitalização manual ou automática.
1 Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística.2 Departamento de Sistema Geográfico do Exército Brasileiro – mais informações serão oferecidasao longo do curso.
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Outro conceito básico e muito importante é a Fotogrametria, muito
utilizada na geração de dados cartográficos. Durante muitos anos, era a única
forma de mapeamento para grandes áreas. Com a evolução da informática e das
técnicas de processamento digital de imagens, surgiu a Fotogrametria Digital.
Inicialmente considerado como um ramo da fotogrametria, o
Sensoriamento Remoto (SR) emergiu com a capacidade impressionante de
geração de dados. Sistemas orbitais com sensores de alta resolução, imageando
periodicamente a Terra, combinados com o processamento de imagens, oferecem
diversas possibilidades de extração de informações e análises temporais.
O GPS (Global Position Sistem ou Sistema de Posicionamento Global),
apesar de ter sido criado para finalidades nada nobres, revelou-se um sistema
extremamente preciso e rápido para posicionamento e mapeamento, apoiando
também a Fotogrametria e o Sensoriamento Remoto.
Quanto ao georreferenciamento, este é por sua vez e de maneira bem
concisa, uma técnica moderna de agrimensura e tem duas funções básicas:
1º. Servir de instrumento de Registro Público, possibilitando a segurança no
tráfico jurídico de imóveis.
2º. Servir de instrumento de cadastro, com a finalidade preponderantemente
fiscalizatória, como, aliás, dispõe o art. 1º e seus parágrafos, da Lei nº
5.868/72 que trata do cadastramento rural (alterado pela Lei nº 10.267/01).
Para se ter uma ideia de sua utilização e importância, até 2023, todas as
5,850 milhões de propriedades rurais brasileiras deverão ter as medidas
atualizadas por meio de sistema digital (vale a pena ler o Decreto nº 4.449/2002,
disponível em https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/2002/d4449.htm).
Pois bem, estes são alguns dos temas a serem estudados de maneira
ampla neste módulo.
Ressaltamos em primeiro lugar que embora a escrita acadêmica tenha
como premissa ser científica, baseada em normas e padrões da academia,
fugiremos um pouco às regras para nos aproximarmos de vocês e para que os
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temas abordados cheguem de maneira clara e objetiva, mas não menos
científicos. Em segundo lugar, deixamos claro que este módulo é uma compilação
das ideias de vários autores, incluindo aqueles que consideramos clássicos, não
se tratando, portanto, de uma redação original e tendo em vista o caráter didático
da obra, não serão expressas opiniões pessoais.
Ao final do módulo, além da lista de referências básicas, encontram-se
outras que foram ora utilizadas, ora somente consultadas, mas que, de todo
modo, podem servir para sanar lacunas que por ventura venham a surgir ao longo
dos estudos.
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UNIDADE 2 - GEOPROCESSAMENTO
A obtenção de informações sobre a distribuição geográfica de fenômenos
e objetos é parte importante das atividades de organização da sociedade. Antes
contidas em mapas e documentos em papel impresso, o desenvolvimento da
Informática na segunda metade do século XX possibilitou armazenar e
representar tais informações em ambiente computacional, culminando no advento
da prática do Geoprocessamento que pode ser tido como “um ramo do
processamento de dados que opera transformações nos dados contidos em uma
base de dados referenciada territorialmente (geocodificada), usando recursos
analíticos, gráficos e lógicos, para a obtenção e apresentação das transformações
desejadas” (XAVIER-DA-SILVA, 1992, p. 48 apud MOURA, 2003, p. 9).
Vamos analisar esse conceito?
2.1 Conceitos e definições
É fato e historicamente registrado que a coleta de informações sobre a
distribuição geográfica de recursos minerais, propriedades, animais e plantas
sempre foi uma parte importante das atividades das sociedades organizadas. Até
recentemente, no entanto, isto era feito apenas em documentos e mapas em
papel, o que impedia uma análise que combinasse diversos mapas e dados. Com
o desenvolvimento simultâneo (na segunda metade do século XX) da tecnologia
de informática, tornou-se possível armazenar e representar tais informações em
ambiente computacional, abrindo espaço para o aparecimento do
Geoprocessamento.
Nesse contexto, o termo Geoprocessamento denota a disciplina do
conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o
tratamento da informação geográfica e que vem influenciando de maneira
crescente as áreas de Cartografia, Análise de Recursos Naturais, Transportes,
Comunicações, Energia e Planejamento Urbano e Regional. As ferramentas
computacionais para Geoprocessamento, chamadas de Sistemas de Informação
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Geográfica (SIG), permitem realizar análises complexas, ao integrar dados de
diversas fontes e ao criar bancos de dados georreferenciados. Tornam ainda
possível automatizar a produção de documentos cartográficos (CÂMARA; DAVIS,
2005).
Segundo Moura (2003), a palavra Geoprocessamento é o hibridismo do
termo grego gew (Terra) com o termo latino processus (progresso, “andar
avante”), significando implantar um processo que traga um progresso, um andar
avante, na representação da superfície da Terra.
Reúnem-se hardware, software, base de dados, metodologias e operador,
que analogicamente correspondem às ferramentas materiais e virtuais de
trabalho, à matéria-prima, às técnicas do ofício e ao trabalhador. Com os
componentes técnicos de suporte material (hardware) e os programas de
manipulação de dados no suporte lógico (software), trabalhar com
Geoprocessamento significa utilizar computadores como instrumentos de
manuseio de dados para representação digital do espaço geográfico.
De forma genérica, podemos explicar assim: “Se onde é importante para
seu negócio, então Geoprocessamento é sua ferramenta de trabalho ”. Sempreque o onde aparece, dentre as questões e problemas que precisam ser
resolvidos por um sistema informatizado, haverá uma oportunidade para
considerar a adoção de um SIG.
Num país de dimensões continentais como o Brasil, com uma grande
carência de informações adequadas para a tomada de decisões sobre os
problemas urbanos, rurais e ambientais, o Geoprocessamento apresenta um
enorme potencial, principalmente se baseado em tecnologias de custorelativamente baixo, em que o conhecimento seja adquirido localmente.
2.2 Técnicas e usos relacionados ao geoprocessamento
Trabalhar com geoinformação significa, antes de qualquer coisa, utilizar
computadores como instrumentos de representação de dados espacialmente
referenciados. Deste modo, o problema fundamental da Ciência da
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Geoinformação é o estudo e a implementação de diferentes formas de
representação computacional do espaço geográfico.
É costume dizer-se que Geoprocessamento é uma tecnologia
interdisciplinar, que permite a convergência de diferentes disciplinas científicas
para o estudo de fenômenos ambientais e urbanos. Ou ainda, que “o espaço é
uma linguagem comum” para as diferentes disciplinas do conhecimento.
Apesar de aplicáveis, estas noções escondem um problema conceitual: a
pretensa interdisciplinaridade dos SIG’s é obtida pela redução dos conceitos de
cada disciplina a algoritmos e estruturas de dados utilizados para armazenamento
e tratamento dos dados geográficos. Considere-se, a título de ilustração, alguns
problemas típicos:
um sociólogo deseja utilizar um SIG para entender e quantificar o
fenômeno da exclusão social numa grande cidade brasileira;
um ecólogo usa o SIG com o objetivo de compreender os remanescentes
florestais da Mata Atlântica, através do conceito de fragmento típico de
Ecologia da Paisagem;
um geólogo pretende usar um SIG para determinar a distribuição de um
mineral numa área de prospecção, a partir de um conjunto de amostras de
campo (CÂMARA; MONTEIRO, 2005).
O que há de comum em todos os casos acima?
Para começar, cada especialista lida com conceitos de sua disciplina
(exclusão social, fragmentos, distribuição mineral). Para utilizar um SIG, é preciso
que cada especialista transforme conceitos de sua disciplina em representaçõescomputacionais. Após esta tradução, torna-se viável compartilhar os dados de
estudo com outros especialistas (eventualmente de disciplinas diferentes). Em
outras palavras, e que fique bem claro: quando se fala que o espaço é uma
linguagem comum no uso de SIG, a referência é ao espaço computacionalmente
representado e não aos conceitos abstratos de espaço geográfico.
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Do ponto de vista da aplicação, utilizar um SIG implica em escolher as
representações computacionais mais adequadas para capturar a semântica de
seu domínio de aplicação. Do ponto de vista da tecnologia, desenvolver um SIG
significa oferecer o conjunto mais amplo possível de estruturas de dados e
algoritmos capazes de representar a grande diversidade de concepções do
espaço.
O conjunto de dados cujo significado contém associações ou relações de
natureza espacial formam uma informação geográfica (TEXEIRA et al ., 1992 apud
ROCHA, 2000), dispostas em planilhas alfanuméricas, matrizes e representações
gráficas vetoriais.
Para que essas informações sejam submetidas ao processamento
computacional, a cada tipo de informação é associado um valor numa escala de
medida ou referência, o que insere a representação dos fenômenos geográficos
na lógica dos sistemas de informação.
Outros exemplos de usos do Geoprocessamento:
a determinação de aptidão agrícola – com os mapas de solo, de
declividade e de precipitação de determinada região submetidos a umaescala de medida de qualidade, o cálculo da média ponderada entre o tipo
de solo, o valor da declividade e a quantidade de precipitação média
mensal indica como boa, média ou ruim a aptidão agrícola das porções
dessa região;
a indicação de susceptibilidade à urbanização – a inclinação do relevo
conjugada ao uso e à ocupação do solo permite a definição de áreas
vulneráveis à expansão urbana, caracterizadas por relevo de baixa
inclinação e próximas a áreas já ocupadas (FLORENZANO, 2002);
a definição da taxa de expansão urbana – delimitação e cálculo do
tamanho da mancha urbana identificada em imagens de uma mesma área
datadas sucessivamente (FLORENZANO, 2002).
Novamente podemos afirmar que várias são as Ciências que se
beneficiam de seus resultados, como a Agronomia e o Urbanismo. Transpondo
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limites científicos disciplinares através dos trabalhos de localização dos
fenômenos e equacionamento e esclarecimento das condições espaciais, o
Geoprocessamento é
uma tecnologia transdisciplinar, que, através da axiomática dalocalização e do processamento de dados geográficos, integra váriasdisciplinas, equipamentos, programas, processos, entidades, dados,metodologias e pessoas para coleta, tratamento, análise e apresentaçãode informações associadas a mapas digitais georreferenciados (ROCHA,2000, p. 210).
Guarde...
- Coleta, armazenamento, tratamento e análise e uso integrado são,portanto, elementos participantes do conjunto de técnicas relacionadas ao
tratamento da informação espacial.
- Geoprocessamento é uma tecnologia formada pela confluência de
outras tecnologias, a saber:
Sistema de Posicionamento Global (GPS);
Sensoriamento Remoto;
Processamento Digital de Imagens (PDI);
Cartografia Digital;
Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (SGBD);
Sistemas de Informações Geográficas (SIG).
Cada uma possui características que as singularizam, sendo, ainda,
agrupadas entre as que permitem: a aquisição de dados (Sensoriamento Remoto, Cartografia Digital e GPS);
as que permitem a organização, o gerenciamento e a apresentação dos
dados (SGBD, Cartografia Digital e SIG); e,
as que permitem o processamento dos dados (PDI, SGBD e SIG).
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Algumas se enquadram em mais de um grupo devido às várias
possibilidades de trabalho que permitem. Porém, todas convergem no SIG
(COUTO, 2009).
Voltando às técnicas, Vieira (2002) cita pelo menos quatro categorias de
técnicas relacionadas ao tratamento da informação espacial:
1. Técnicas para coleta de informação espacial.
2. Técnicas de armazenamento de informação espacial.
3. Técnicas para tratamento e análise de informação espacial.
4. Técnicas para o uso integrado de informação espacial.
Informações georreferenciadas têm como característica principal a
localização, ou seja, estão ligadas a uma posição específica do globo terrestre por
meio de suas coordenadas. Vários sistemas fazem parte do Geoprocessamento,
dentre os quais o SIG, como já dito, é o sistema que reúne maior capacidade de
processamento e análise de dados espaciais, mas é importante frisar sempre,
principalmente para aqueles que estão chegando à área.
A utilização destes sistemas produz informações que permitem tomardecisões para colocar ações em prática. Estes sistemas se aplicam a qualquer
tema que manipule dados ou informações vinculadas a um determinado lugar no
espaço, e que seus elementos possam ser representados em um mapa, como
casas, escolas ou hospitais.
Segue abaixo uma breve explicação das principais técnicas relacionadas
ao tratamento da informação espacial, com destaque para as técnicas de uso
integrado de informação espacial (SIG).
a) Técnicas para coleta de informação espacial:
Aqui temos como principal representante a Cartografia!
Segundo Timbó (2000, p. 1),
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Cartografia é a Ciência e Arte que se propõe a representar através demapas, cartas e outras formas gráficas (computação gráfica) os diversosramos do conhecimento do homem sobre a superfície e o ambienteterrestre. Ciência quando se utiliza do apoio científico da Astronomia, daMatemática, da Física, da Geodésica, da Estatística e de outras ciências
para alcançar exatidão satisfatória. Arte quando recorre às leis estéticasda simplicidade e da clareza, buscando atingir o ideal artístico da beleza.
A Cartografia, cuja função essencial é representar a realidade através de
informações espaciais de uma forma organizada e padronizada incluindo
acuracidade, precisão, recursos matemáticos de projeções cartográficas, datum
para a determinação de coordenadas e ainda recursos gráficos de símbolos e
textos, têm tido suas aplicações estendidas a todas as atividades que de alguma
forma necessitem conhecer parte da superfície terrestre.
São ferramentas fundamentais para a cartografia:
a aquisição de dados a partir de plataformas espaciais, através de
sensores montados em satélites artificiais;
a restituição de imagens através de ortofotos digitais;
a representação, por uma projeção ortogonal cotada, de todos os detalhes
da configuração do solo (topografia);
a precisão dos dados de localização espacial fornecidos por sistemas de
posicionamento global por satélites (GPS); e,
a obtenção de medidas terrestres precisas através de fotografias especiais,
obtidas com câmaras métricas e com recobrimento estereoscópico
(fotogrametria).
b) Técnicas de armazenamento de informação espacial:
As informações espaciais são, via de regra, armazenadas em algum tipo
de banco de dados. Banco de dados é uma coleção de registros ou conjunto de
dados que contêm informações sobre um determinado assunto ou determinada
organização.
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Sistema de Banco de Dados (SBD) são softwares projetados para gerir
grandes volumes de informações. Esse gerenciamento implica na definição das
estruturas de armazenamento das informações e na definição dos mecanismos
para o tratamento dessas informações.
Um sistema de banco de dados tem como principal objetivo permitir ao
usuário a utilização, de forma produtiva, das informações contidas em cada banco
e aquela resultante da interação entre eles. Destacam-se, entre as principais
funções de um banco de dados: a seleção de dados; a manipulação de dados e o
controle de acesso aos dados.
A estrutura do banco de dados é definida através do processo de
modelagem de dados.
A integridade, eficiência e eficácia das informações processadas pelo
sistema de banco de dados dependem exclusivamente da correta e adequada
modelagem, onde serão definidos itens importantes para sua coleta e
armazenamento. A modelagem ocorre através de ferramentas importantes,
principalmente o modelo Entidade-Relacionamento, que se baseia na percepção
do mundo real e a transferência dessa percepção para o sistema de banco dedados.
Uma modelagem de dados bem feita evita repetições de dados, isto é,
diminui o retrabalho. Antes da modelagem, há necessidade de uma correta
definição de quais dados serão tratados pelo sistema. Os dados devem ser
corretamente identificados e classificados.
Uma das técnicas utilizadas para a análise dos dados é a normalização,
uma técnica que visa diminuir dificuldades nas operações sobre os dados, reduzir
sua inconsistência e facilitar sua manutenção, determinando a melhor estrutura do
banco que os contêm.
Utilizando a normalização, portanto, o responsável pela construção e
manutenção de bancos de dados escolhe qual dado há em comum no conjunto
deles, para fixá-lo como imutável. Esse procedimento é o que garante, em
geoprocessamento, adaptações fáceis à troca de nomes de ruas, expansão de
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bairros, surgimento de novas codificações de crimes, etc. Neste caso, a
denominação de ruas será feita por meio de códigos. Os números de RG e CPF;
o CNPJ das empresas, e os números de placas e chassis de veículos são os
exemplos mais conhecidos.
Os bancos de dados relacionais são utilizados, com várias aplicações, em
diversas empresas. Esses bancos contêm informações relacionadas a um
determinado assunto, o que se considera tradicional. Além das aplicações
tradicionais, como o controle de transações bancárias e controle de estoques, o
banco de dados relacional pode ser utilizado em sistemas de suporte à decisão,
banco de dados espaciais (trata de dados geográficos, relacionando-os aos
demais dados de um determinado assunto), banco de dados multimídia, banco de
dados móvel.
c) Técnicas para tratamento e análise de informação espacial:
As principais técnicas para tratamento e análise de informação espacial
são a modelagem de dados, a geoestatística e a análise de redes.
A modelagem de dados é um conjunto de conceitos que podem serusados para descrever a estrutura e as operações em um banco de dados. O
modelo busca sistematizar o entendimento que é desenvolvido a respeito de
objetos e fenômenos que serão representados em um sistema informatizado.
Desta forma, é necessário construir uma abstração dos objetos e
fenômenos do mundo real, de modo a obter uma forma de representação
conveniente, embora simplificada, que seja adequada às finalidades das
aplicações do banco de dados.
A abstração de conceitos e entidades existentes no mundo real é uma
parte importante da criação de sistemas de informação. Além disso, o sucesso de
qualquer implementação em computador de um sistema de informação é
dependente da qualidade da transposição de entidades do mundo real e suas
interações para um banco de dados informatizado. A abstração funciona como
uma ferramenta que nos ajuda a compreender o sistema, dividindo-o em
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componentes separados. Cada um destes componentes pode ser visualizado em
diferentes níveis de complexidade e detalhe, de acordo com a necessidade de
compreensão e representação das diversas entidades de interesse do sistema de
informação e suas interações.
A Geoestatística está baseada na teoria de variáveis regionalizadas,
entendendo como tal, variáveis cujos valores são relacionados de algum modo
com a posição espacial que ocupam (variável aleatória georreferenciada) tendo
uma função de covariância espacial associada. As variáveis regionalizadas são
contínuas no espaço, pelo que não podem ser completamente aleatórias, não
podendo, no entanto, ser modeladas por nenhuma função determinística (ou
processo espacial). Têm, portanto, características intermediárias entre processos
puramente determinísticos e aleatórios puros, sendo uma variável distribuída no
espaço e não envolve qualquer interpretação probabilística. A análise espacial de
dados via Geoestatística resume-se basicamente em duas fases na estimação do
variograma (ou semivariograma) e krigagem que é predição (previsão) espacial.
Redes são o conjunto formado pelo relacionamento entre entidades
gráficas que permite a navegação entre estas entidades, permitindo realizar
análises de conectividade, caminho mais curto, caminho ótimo e outras.
d) Técnicas para o uso integrado de informação espacial:
Dentre as principais técnicas para o uso integrado de informação
espacial, destacam-se: o Sistema de Informações Geográficas (SIG), também
chamado de GIS (Geographic Information Systems); o AM/FM ( Automated
Mapping/Facilities Management ) e o CADD (Computer Aided Design and
Drafting ), ou Projeto Assistido por Computador.
Definindo mais uma vez o Sistema de Informações Geográficas (SIG)...
pode ser entendido como um
sistema composto por ferramentas de hardware, software, rotinas emétodos com o propósito de apoiar a aquisição, manipulação, análise,modelagem e exibição de dados do mundo real, visando a solução deproblemas complexos de planejamento e gestão de recursos e/ou
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fenômenos geograficamente/espacialmente distribuídos (TIMBÓ, 2001,p. 2).
SIG são sistemas automatizados usados para armazenar, analisar emanipular dados geográficos, ou seja, dados que representam objetos e
fenômenos em que a localização geográfica é uma característica inerente à
informação e indispensável para analisá-la. É um sistema computacional
composto de softwares e hardwares, que permite a integração entre bancos de
dados alfanuméricos (tabelas) e gráficos (mapas), para o processamento, análise
e saída de dados georreferenciados. Os produtos criados são arquivos digitais
contendo Mapas, Gráficos, Tabelas e Relatórios convencionais (COUTO, 2009).
O SIG engloba em sua definição vários aspectos abordados na definição
de Geoprocessamento, porém ao SIG, agregam-se ainda os aspectos
institucionais, de recursos humanos ( peopleware) e principalmente a aplicação
específica a que se destina.
2.3 Um pouco de história
As primeiras tentativas de automatizar parte do processamento de dados
com características espaciais aconteceram na Inglaterra e nos Estados Unidos,
nos anos 1950, com o objetivo principal de reduzir os custos de produção e
manutenção de mapas. Dada a precariedade da informática na época, e a
especificidade das aplicações desenvolvidas (pesquisa em botânica, na
Inglaterra, e estudos de volume de tráfego, nos Estados Unidos), estes sistemas
ainda não podem ser classificados como “sistemas de informação” (CÂMARA;
DAVIS, 2005).
Os primeiros Sistemas de Informação Geográfica surgiram na década de
1960, no Canadá, como parte de um programa governamental para criar um
inventário de recursos naturais. Estes sistemas, no entanto, eram muito difíceis de
usar: não existiam monitores gráficos de alta resolução, os computadores
necessários eram excessivamente caros, e a mão de obra tinha que ser
altamente especializada e caríssima. Não existiam soluções comerciais prontas
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para uso, e cada interessado precisava desenvolver seus próprios programas, o
que demandava muito tempo e, naturalmente, muito dinheiro.
Além disto, a capacidade de armazenamento e a velocidade de
processamento eram muito baixas. Ao longo dos anos 1970 foram desenvolvidos
novos e mais acessíveis recursos de hardware, tornando viável o
desenvolvimento de sistemas comerciais. Foi então que a expressão Geographic
Information System foi criada. Foi também nesta época que começaram a surgir
os primeiros sistemas comerciais de CAD (Computer Aided Design, ou projeto
assistido por computador), que melhoraram em muito as condições para a
produção de desenhos e plantas para engenharia, e serviram de base para os
primeiros sistemas de cartografia automatizada. Também nos anos 1970 foram
desenvolvidos alguns fundamentos matemáticos voltados para a cartografia,
incluindo questões de geometria computacional. No entanto, devido aos custos e
ao fato destes protossistemas ainda utilizarem exclusivamente computadores de
grande porte, apenas grandes organizações tinham acesso à tecnologia.
A década de 1980 representa o momento quando a tecnologia de
sistemas de informação geográfica inicia um período de acelerado crescimento
que dura até os dias de hoje. Até então limitados pelo alto custo do hardware e
pela pouca quantidade de pesquisa específica sobre o tema, os SIGs se
beneficiaram grandemente da massificação causada pelos avanços da
microinformática e do estabelecimento de centros de estudos sobre o assunto.
Nos EUA, a criação dos centros de pesquisa que formam o NCGIA - National
Centre for Geographical Information and Analysis (NCGIA, 1989) marca o
estabelecimento do Geoprocessamento como disciplina científica independente.
No decorrer dos anos 1990, com a grande popularização e barateamento
das estações de trabalho gráficos, além do surgimento e evolução dos
computadores pessoais e dos sistemas gerenciadores de bancos de dados
relacionais, ocorreu uma grande difusão do uso de SIG. A incorporação de muitas
funções de análise espacial proporcionou também um alargamento do leque de
aplicações de SIG.
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Neste século, observa-se um grande crescimento do ritmo de penetração
do SIG nas organizações, sempre alavancado pelos custos decrescentes do
hardware e do software, e também pelo surgimento de alternativas menos
custosas para a construção de bases de dados geográficas.
Em se tratando do Brasil, a introdução do Geoprocessamento inicia-se a
partir do esforço de divulgação e formação de pessoal feito pelo prof. Jorge Xavier
da Silva (UFRJ), no início dos anos 1980. A vinda ao Brasil, em 1982, do Dr.
Roger Tomlinson, responsável pela criação do primeiro SIG (o Canadian
Geographical Information System), incentivou o aparecimento de vários grupos
interessados em desenvolver tecnologia, entre os quais podemos citar:
UFRJ: o grupo do Laboratório de Geoprocessamento do Departamento de
Geografia da UFRJ, sob a orientação do professor Jorge Xavier,
desenvolveu o SAGA (Sistema de Análise GeoAmbiental). O SAGA tem
seu forte na capacidade de análise geográfica e vem sendo utilizado com
sucesso como veículo de estudos e pesquisas.
MaxiDATA: os então responsáveis pelo setor de informática da empresa de
aerolevantamento AeroSul criaram, em meados dos anos 1980, umsistema para automatização de processos cartográficos. Posteriormente,
constituíram empresa MaxiDATA e lançaram o MaxiCAD, software
largamente utilizado no Brasil, principalmente em aplicações de
Mapeamento por Computador. Mais recentemente, o produto dbMapa
permitiu a junção de bancos de dados relacionais a arquivos gráficos
MaxiCAD, produzindo uma solução para “desktop mapping ” para
aplicações cadastrais.
CPqD/TELEBRÁS: o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da
TELEBRÁS iniciou, em 1990, o desenvolvimento do SAGRE (Sistema
Automatizado de Gerência da Rede Externa), uma extensiva aplicação de
Geoprocessamento no setor de telefonia. Construído com base num
ambiente de um SIG (VISION) com um banco de dados cliente-servidor
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(ORACLE), o SAGRE envolve um significativo desenvolvimento e
personalização de software.
INPE: em 1984, o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)
estabeleceu um grupo específico para o desenvolvimento de tecnologia de
geoprocessamento e sensoriamento remoto (a Divisão de Processamento
de Imagens - DPI). De 1984 a 1990, a DPI desenvolveu o SITIM (Sistema
de Tratamento de Imagens) e o SGI (Sistema de Informações Geográficas)
para ambiente PC/DOS, e, a partir de 1991, o SPRING (Sistema para
Processamento de Informações Geográficas), para ambientes UNIX e
MS/Windows.
Sobre o SITIM/SGI, foi suporte de um conjunto significativo de projetos
ambientais, podendo-se citar:
a) O levantamento dos remanescentes da Mata Atlântica Brasileira (cerca
de 100 cartas), desenvolvido pela IMAGEM Sensoriamento Remoto, sob contrato
do SOS Mata Atlântica.
b) A cartografia fito-ecológica de Fernando de Noronha, realizada pelo
NMA/EMBRAPA.
c) O mapeamento das áreas de risco para plantio para toda a Região Sul
do Brasil, para as culturas de milho, trigo e soja, realizado pelo CPAC/EMBRAPA.
d) O estudo das características geológicas da bacia do Recôncavo,
através da integração de dados geofísicos, altimétricos e de sensoriamento
remoto, conduzido pelo CENPES/Petrobrás (ASSAD; SANO, 1998).
Enfim, na área agrícola temos um conjunto significativo de resultados doSITIM/SGI.
Já o SPRING unifica o tratamento de imagens de Sensoriamento Remoto
(ópticas e micro-ondas), mapas temáticos, mapas cadastrais, redes e modelos
numéricos de terreno tanto que a partir de 1997, passou a ser distribuído via
Internet e pode ser obtido através do website http://www.dpi.inpe.br/spring.
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2.4 Orientação a objetos
Segundo Medeiros (1999), o termo “orientação-a-objetos” denota um
paradigma de trabalho que vem sendo utilizado de forma ampla para o projeto e
implementação de sistemas computacionais.
A ideia geral da abordagem de orientação-a-objetos para um problema é
aplicar as técnicas de classificação por divisão ou agrupamento. Dentre os
conceitos fundamentais em orientação-a-objetos destacam-se aqui, os conceitos
de classe e objeto.
Uma classe pode ser definida como um molde básico, uma espécie de
“fôrma” na qual se reúnem os objetos com certas propriedades comuns, ou
identificáveis no molde básico.
Um objeto denota uma entidade capaz de ser individualizada, única, com
atributos próprios, porém com pelo menos as mesmas propriedades da classe
que lhe deu origem, ou melhor, um objeto é uma “materialização” ou instanciação
da classe. Por exemplo, em biologia, a classe dos Mamíferos “agrega” todos os
animais com a propriedade de ter sangue quente e de ser amamentado. Neste
caso, pode-se dizer do objeto “golfinho Flipper ” que “golfinho Flipper ” é ummamífero.
Para uma análise mais completa, é muito útil reconhecer subclasses,
derivadas de uma classe básica, que permitem uma análise mais detalhada. A
este mecanismo dá-se o nome de especialização ou divisão. Assim, pode-se dizer
que a classe “Primatas” é uma especialização da classe “Mamíferos”. Este
processo pode continuar, e ainda poder-se-ia definir uma classe “Homens” como
especialização da classe “Primatas”.
No processo de especialização, as classes derivadas herdam as
propriedades das classes básicas, acrescentando novos atributos que serão
específicos destas novas classes. Em consequência, vale a afirmativa “todo
homem é um mamífero, mas nem todo mamífero é um homem”.
O outro mecanismo fundamental da teoria de orientação-a-objetos é a
agregação ou composição. Um objeto composto ou objeto complexo é formado
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por agrupamento de objetos de tipos diferentes. Tome-se o caso de um
computador, formado de CPU, memória, disco rígido, teclado, monitor e mouse.
A modelagem orientada-a-objetos aplica-se de forma natural ao
geoprocessamento, onde cada um dos tipos de objetos espaciais presentes será
descrito através de classes, que podem obedecer a uma relação de hierarquia,
onde subclasses derivadas herdam comportamento de classes mais gerais.
Em Geoprocessamento, a ideia de especialização (também chamada de
é-um ou is-a) é utilizada normalmente para definir subclasses de entidades
geográficas. Por exemplo, no esquema abaixo ou mapa cadastral, a classe de
objetos indicada por hospital pode ser especializada em hospital público e hospital
privado. Os atributos da classe hospital são herdados pelas subclasses: hospital
público e hospital privado, que podem ter atributos próprios.
Especialização
O relacionamento de agregação, também chamado de relacionamento
“parte-de” ou part of, permite combinar vários objetos para formar um objeto de
nível semântico maior, no qual cada parte tem funcionalidade própria. Como
exemplo, uma rede elétrica pode ser definida a partir dos componentes postes,
transformadores, chaves, subestações e linhas de transmissão, conforme pode
ser visto no próximo esquema.
Agregação
Fonte: Medeiros (1999, p. 43).
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Guarde...
O Geoprocessamento é uma poderosa ferramenta computacional, que
processa dados geograficamente referenciados e pode ser bastante útil na
abordagem integrada, essencial ao gerenciamento dos recursos naturais.
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UNIDADE 3 – EPISTEMOLOGIA DA CIÊNCIA DAGEOINFORMAÇÃO
Alguns devem estar se perguntando por que abordar a epistemologia...
Se pensarmos no seu conceito, na teoria do conhecimento, realmente faz
sentido. Mesmo que sejamos breves, é pertinente conhecer a origem para validar
o conhecimento, ou seja, fundamentar teoricamente para que essas bases sejam
sólidas no momento de praticar.
Câmara, Monteiro e Medeiros (2005) se preocuparam em discorrer sobre
a epistemologia da geoinformação como veremos adiante.
A tecnologia de sistemas de informação geográfica evoluiu de maneira
muito rápida a partir da década de 1970. Como este desenvolvimento foi motivado
desde o início por forte interesse comercial, não foi acompanhado por um
correspondente avanço nas bases conceituais da geoinformação; como resultado,
o aprendizado do Geoprocessamento tornou-se singularmente dificultado. Ao
contrário de outras disciplinas (como Banco de Dados), não há um corpo básico
de conceitos teóricos, que sirva de suporte para o aprendizado da tecnologia, mas
uma diversidade por vezes contraditória de noções empíricas. Muitos livros texto
e cursos são organizados e apresentados em função de um sistema específico,
sem fornecer ao aluno uma visão sólida de fundamentos de aplicação geral.
Os autores explicam que as raízes deste problema estão na própria
natureza interdisciplinar (alguns diriam transdisciplinar) da Ciência da
Geoinformação. Ponto de convergência de áreas como Informática, Geografia,
Planejamento Urbano, Engenharia, Estatística e Ciências do Ambiente, a Ciência
da Geoinformação ainda não se consolidou como disciplina científica
independente; para que isto aconteça, será preciso estabelecer um conjunto de
conceitos teóricos, de aplicação genérica e independentes de aspectos de
implementação.
Para estabelecer as bases epistemológicas da Ciência da
Geoinformação, é preciso – em primeiro lugar – identificar as fontes de
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contribuição teórica nas quais poderemos buscar bases para a reflexão que
vamos pontuar como sendo o espaço geográfico. Ele é a noção-chave, a partir da
qual podemos construir os fundamentos teóricos desta disciplina científica.
Apesar de seu caráter interdisciplinar, o fundamento básico da Ciência da
Geoinformação é a construção de representações computacionais do espaço,
portanto é preciso revisar as principais concepções da Geografia, na perspectiva
da construção de sistemas de informação (CÂMARA; MONTEIRO; MEDEIROS,
2005).
Embora a ideia não seja aprofundar nessas concepções, vale a pena
estabelecer as relações possíveis e necessárias que nos conduzem à tecnologia
dos SIGs. Podemos, por exemplo, pensar em geografia regional ou idiográfica,
quantitativa ou geografia do tempo, ou até mesmo a geografia crítica tão
arraigada nos trabalhos de Milton Santos.
Para a Geografia Idiográfica (SIG dos anos 80), o conceito-chave é a
unicidade da região, expresso através de abstrações como a “unidade-área”,
“unidade de paisagem” e “land-unit ”. A representação computacional associada é
o polígono com seus atributos (usualmente expressos numa tabela de um banco
de dados relacional) e as técnicas de análise comuns, e o uso da interseção de
conjuntos (lógica booleana).
Para a Geografia Quantitativa (SIG de 1990), o conceito-chave é a
distribuição espacial do fenômeno de estudo, expressa através de um conjunto de
eventos, amostras pontuais, ou dados agregados por área. A representação
computacional associada é a superfície (expressa como uma grade regular) e há
uma grande ênfase no uso de técnicas de Estatística Espacial e Lógica Nebulosa
(“fuzzy ”) para caracterizar com o uso (respectivamente) da teoria da probabilidade
e da teoria da possibilidade as distribuições espaciais.
Para a Geografia Quantitativa (SIG dos anos 2000), o conceito-chave são
os modelos preditivos com representação espaço-temporal, no qual a evolução do
fenômeno é expressa através de representação funcional. Para capturar as
diferentes relações dinâmicas, as técnicas de análise deverão incluir modelos
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multiescala, que estabeleçam conexões entre fenômenos de macroescala
(tipicamente relacionados com fatores econômicos) e fenômenos de microescala
(tipicamente associados a transições no uso da terra).
Enfim, para a Geografia Crítica (SIG do século XXI), os conceitos-chave
incluem o espaço como “sistema de objetos e sistemas de ações” e a oposição
entre “espaço de fluxos” e “espaço de lugares”.
O quadro abaixo nos mostra a evolução das teorias geográficas em
comparação com o Geoprocessamento que resume a questão do conhecimento
da noção-chave do espaço geográfico. Para cada escola temos o conceito chave
em sua definição de espaço, a representação computacional que melhor
aproxima este conceito, e algumas técnicas de Análise Geográfica típicas que
estão associadas a esta escola geográfica. Se observarem, há uma distinção
entre os conceitos da escola de Geografia Quantitativa que tem expressão na
geração de SIG dos anos 2000 e aqueles que apontam para sua evolução neste
novo século.
Teoria geográfica e Geoprocessamento
Teoria Tecnologia SIGassociada
Conceito-chave Repres.Comput.
Técnicas deanálise
GeografiaIdiográfica
Anos 80 – meados anos 90
Unicidade daregião (unidade-
área)
Polígono eatributos
Interseção econjuntos
Geografiaquantitativa 1
Final da décadade 90
Distribuiçãoespacial
Superfícies(grades)
Geoestatística +lógica fuzzy
Geografiaquantitativa 2
Meados dadécada de 2000
Modelos espaço-tempo
Funções Modelosmultiescala
Geografia crítica Século XXI Objetos e ações
Espaços de fluxoe espaço de
lugares
Ontologias eespaços nãocartográficos
Representaçãodo conhecimento
Evidentemente que o Geoprocessamento possui certo alcance e igual
limitação e, embora tenhamos apresentado uma visão reducionista e limitada, a
ideia é exatamente esta: deixá-los pensar na importância do conceito-chave e na
evolução das representações computacionais e no ambiente tecnológico atual.
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Lembramos que a tecnologia de sistemas de informação geográfica ainda
não chegou ao seu ponto de “ótimo” para dar suporte adequado às diferentes
concepções de espaço geográfico. Atualmente, os SIGs oferecem ferramentas
que permitem a expressão de procedimentos lógicos e matemáticos sobre as
variáveis georreferenciadas com uma economia de expressão e uma
repetibilidade impossíveis de alcançar em análises tradicionais. A tecnologia de
SIG resolveu vários problemas de representação computacional do espaço. Os
atuais sistemas são fortemente baseados numa lógica “cartográfica” do espaço,
exigindo sempre a construção de “mapas computacionais”, tarefa sempre custosa
e nem sempre adequada ao entendimento do problema em estudo.
O conceito de Milton Santos (1985) de “espaço como sistemas de objetos
e sistemas de ações” caracteriza um mundo em permanente transformação, com
interações complexas entre seus componentes. Esse conceituado autor
apresenta uma visão geral, que admite diferentes leituras e distintos processos de
redução, necessários à captura desta definição abstrata num ambiente
computacional. Não obstante, a riqueza inerente a este conceito está em deslocar
a ênfase da análise do espaço, da representação cartográfica para a dimensão da
representação do conhecimento geográfico. Afinal, como diz o próprio Milton
Santos, geometrias não são geografias (CÂMARA; MONTEIRO; MEDEIROS,
2005).
Ela, a Geografia crítica, contribui sobremaneira para a Ciência da
Geoinformação, sendo um de seus principais méritos o de apontar para uma
visão muito rica do espaço geográfico, enfatizando a noção do processo em
contraposição à natureza estática dos SIGs.
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UNIDADE 4 – INTERDISCIPLINARIDADE: CARTOGRAFIAX GEOINFORMAÇÃO
Não há como não falar da Cartografia quando se trata das inter-relações
da geoinformação!
Cartografia é a ciência e a arte de expressar graficamente o
conhecimento humano da superfície terrestre por meio de representações
gráficas.
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Dentre as principais representações cartográficas destacam-se o globo,
os mapas, as cartas topográficas, as cartas temáticas, e as plantas.
O Problema Fundamental da Cartografia é justamente a representação
gráfica da superfície terrestre, tanto que para resolver este seu problema, é
necessário o conhecimento de sua forma. Inicialmente, adotou-se a Terra com a
Forma Plana, como o homem via o seu entorno; posteriormente, o interesse do
homem pela terra crescia com a distância dos lugares de comércio e com o
desenvolvimento das ciências chegou-se à Forma Esférica.
Portanto, a razão principal da relação interdisciplinar forte entre
Cartografia e Geoprocessamento é o espaço geográfico. A Cartografia preocupa-
se em apresentar um modelo de representação de dados para os processos que
ocorrem no espaço geográfico. O Geoprocessamento representa a área do
conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais, fornecidas
pelos Sistemas de Informação Geográfica (SIG), para tratar os processos que
ocorrem no espaço geográfico. Isso estabelece de forma clara a relação
interdisciplinar entre Cartografia e Geoprocessamento.
Os resultados dos diversos levantamentos possibilitam a elaboração dedocumentos cartográficos, a partir do estabelecimento das correlações espaciais
e da observação dos fenômenos naturais e sociais que ocorrem na superfície
terrestre.
Vejamos alguns conceitos importantes:
mapeamento – processo de construção de um documento cartográfico, que
tem seu início na organização sistêmica dos dados e informações
provenientes de diversos levantamentos;
Levantamento – caracteriza-se pela realização de medidas e observações,
coleta de dados, e a seleção de documentos existentes, com o objetivo de
elaborar uma informação cartográfica.
Exemplos: Levantamentos topográfico, hidrográfico, climatológico.
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UNIDADE 5 – A URBANIZAÇÃO BRASILEIRA, OSPROBLEMAS SOCIAIS E APLICAÇÕES DO
GEOPROCESSAMENTO DAS INFORMAÇÕES
O geoprocessamento tem sido muito empregado pelos órgãos
governamentais, entidades privadas e não-governamentais, com o objetivo,
principal, de integrar dados espaciais e não espaciais, em seus projetos e estudos
relacionados ao meio ambiente.
Diversos são os exemplos de aplicação do geoprocessamento, tais como:
manejo e conservação de recursos naturais (estudos de impacto ambiental,modelagem das águas subterrâneas e do caminhamento dos
contaminantes, estudos das migrações e dos habitats das faunas, pesquisa
do potencial mineral, etc.);
gestão das explorações agrícolas (cultivo de campo, manejo de irrigação,
avaliação do potencial agrícola da terra, etc.);
planejamento de área urbana (planejamento dos transportes,
desenvolvimento de plano de evacuação, localização dos acidentes,
seleção dos itinerários, etc.);
gestão das instalações (localização dos cabos e tubulações, planejamento
e manutenção das instalações, etc.);
administração pública (gestão de cadastro, avaliação predial/territorial,
gestão da qualidade das águas, conservação/manutenção das
infraestruturas, planos de organização, etc.);
comércio (análise da estrutura de mercado, planejamento de
desenvolvimento, análise da concorrência e das tendências de mercado,
etc.); e,
saúde pública (epidemiologia, distribuição e evolução das doenças,
distribuição dos serviços sociais sanitários, planos de emergência, etc.).
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Embora os exemplos citados acima tenham sido classificados nessas
diferentes áreas, isso se deve ao enfoque principal dos mesmos, uma vez que a
maioria das aplicações de geoprocessamento possui inerente caráter
multidisciplinar (HAMADA; GONÇALVES, 2007).
Dentre as várias aplicações do geoprocessamento de informações,
lançaremos neste módulo alguns excertos de trabalhos científicos que
objetivaram mostrar a aplicação do geoprocessamento em áreas específicas,
como por exemplo, segurança pública, combate as atividades ilícitas e controle da
aplicação do policiamento ordinário, que proporcionam maior sensação de
segurança para a população.
Salientamos que outras aplicações como, preservação dos recursos
hídricos, áreas da geologia, criação de zoneamento de potencial turístico em
unidade de conservação e outras serão vistas ao longo do curso.
5.1 Desenvolvimento sustentável e qualidade de vida
Por um tempo, o homem que utilizava a natureza apenas para saciar a
fome e a sede não tinha motivos para se preocupar com questões ambientais,
embora ele respeitasse a mesmo e as forças naturais que traziam tempestades e
outras intempéries eram consideradas manifestações divinas, não cabendo a ele
nenhuma maneira de controlar essas situações, apenas venerar e temer a
natureza. Entretanto, a sua evolução, o aumento populacional e o
desenvolvimento das sociedades acabaram por levá-lo a pensar com seriedade
no modo como usava a natureza.
Com o passar do tempo e a evolução da humanidade, foram surgindo
diversas correntes de pensamento, discutindo a relação homem-natureza,
principalmente, com respeito à utilização dos recursos naturais (conservação/
preservação e escassez), frente ao crescimento populacional (HAMADA;
GONÇALVES, 2007).
Segundo Maurice Strong, Secretário-Geral da Conferência das Nações
Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (CNUMAD), no encontro global
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realizado no Rio de Janeiro, em 1992 concordou-se que “o desenvolvimento e o
meio ambiente estão indissoluvelmente vinculados e devem ser tratados mediante
a mudança de conteúdo, das modalidades e das utilizações do crescimento”.
A Agenda 21, aprovada durante a CNUMAD, conclamou a todos para
uma associação mundial em prol do desenvolvimento sustentável e apresentou
um programa de ação para a sua implementação.
Desenvolvimento sustentável é o processo de transformação no qual a
exploração de recursos, direção dos investimentos, orientação do
desenvolvimento tecnológico e mudanças institucionais se harmonizam e
reforçam o potencial presente e futuro, a fim de atender às necessidades e
aspirações humanas (COMISSÃO MUNDIAL..., 1991). De uma forma mais ampla,
define-se também como aquele que atende às necessidades do presente sem
comprometer a possibilidade das gerações futuras atenderem às suas próprias
necessidades.
Segundo Sachs (1993), o desenvolvimento sustentável deve contemplar
as seguintes dimensões: social, econômica, ecológica, espacial e cultural. Desta
forma, o desenvolvimento sustentável é obtido pela obediência simultânea ouconciliação aos três critérios fundamentais: eficiência econômica, equidade social
ou justiça social e prudência ecológica.
No entendimento da FAO (2000), uma característica inerente à maioria
das decisões sobre desenvolvimento sustentável é que elas são multidisciplinares
ou interssetoriais, pois necessitam negociações entre objetivos conflitantes de
diferentes setores; e que, no entanto, a maioria das agências de desenvolvimento
de recursos naturais são orientadas por um único setor.
A importância de uma abordagem integrada do desenvolvimento e
gerenciamento dos recursos naturais é enfocada em muitos fóruns internacionais
de desenvolvimento sustentável. A Agenda 21 (ABORDAGEM..., 1992), em seu
Capítulo 10, também observa que:
As crescentes necessidades humanas e a expansão das atividadeseconômicas estão exercendo uma pressão cada vez maior sobre osrecursos terrestres, criando competição e conflitos e tendo como
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resultado um uso impróprio tanto da terra como dos recursos terrestres.Caso queiramos, no futuro, atender às necessidades humanas demaneira sustentável, é essencial resolver hoje esses conflitos e avançarpara um uso mais eficaz e eficiente da terra e de seus recursos naturais. A abordagem integrada do planejamento e do gerenciamento físico e do
uso da terra é uma maneira eminentemente prática de fazê-lo.Examinando todos os usos da terra de forma integrada é possível reduziros conflitos ao mínimo, fazer as alternâncias mais eficientes e vincular odesenvolvimento social e econômico à proteção e melhoria do meioambiente, contribuindo assim para atingir os objetivos dodesenvolvimento sustentável. A essência dessa abordagem integrada seexpressa na coordenação de planejamento setorial e atividades degerenciamento relacionadas aos diversos aspectos do uso da terra e dosrecursos terrestres.
Neste sentido, o geoprocessamento pode ser bastante útil na abordagem
integrada, por ser uma ferramenta computacional muito poderosa, integrando
grandes bancos de dados, de diferentes setores, permitindo, entre outras, a
análise matemática e estatística desses dados.
No entanto, os usos potenciais do geoprocessamento devem ser
entendidos em todos os aspectos na adoção dessa tecnologia. Desta forma, é
importante possuir o entendimento geral da tecnologia do geoprocessamento, de
forma que os gerentes, especialistas técnicos e potenciais usuários possam
adequar essa ferramenta à sua aplicação específica.
Este início de 2014 tem sido um grande alerta para dirigentes
governamentais, pesquisadores, empresários e população de maneira geral,
principalmente em virtude das mudanças do clima do planeta e todos os
problemas que vem formando uma cadeia de tempestades, secas, geadas, frio e
calor excessivo colocando-nos a todos em situações de perigo.
Pensando somente em termos de Brasil e mesmo de região sudeste,estamos vendo os reservatórios de água com níveis jamais esperados, problemas
se agravando no setor elétrico, enfim, uma verdadeira cascata de problemas que
afetam a vida do ser humano e sem solução imediata pela ação do homem. Não
estamos falando apenas e amenizadamente em qualidade de vida, estamos
falando em sobrevivência mesmo. Pensem nisso!
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5.2 Urbanização brasileira e os problemas sociais
O processo de urbanização brasileira que em um primeiro momento
remonta do século XVI até o início do século XX está vinculado às transformações
sociais que começaram efetivamente e num segundo momento a partir da década
de 1930 com a expansão das atividades industriais nos grandes centros atraindo
os trabalhadores das áreas rurais, tendo em vista uma possibilidade de maiores
rendimentos, porém o país deixou de ser essencialmente agrícola somente a
partir da década de 1960. A mecanização do campo foi um fator importante, pois
“expulsou” enormes contingentes de trabalhadores rurais (DANNA, 2011).
Até então, conforme Santos (2005), o Brasil foi durante muitos séculos um
grande arquipélago, formado por subespaços que evoluíam segundo lógicas
próprias, ditadas em grande parte por suas relações com o mundo exterior. Estes
“arquipélagos regionais” estavam polarizados nas capitais regionais e metrópoles.
Não havia ainda uma integração entre as diferentes atividades
econômicas que eram responsáveis por impulsionar o processo da urbanização
brasileira.
A partir da década de 1940, a infraestrutura de transportes ecomunicações expandiu-se pelo país unificando o mercado e acelerando a
concentração urbano-industrial saindo da escala regional e atingindo o Brasil
como um todo. Cidades como São Paulo e Rio de Janeiro, começaram a atrair um
contingente de mão de obra de outras regiões que não acompanharam o ritmo de
crescimento econômico da região sudeste e, tornaram-se assim metrópoles
nacionais. A falta de infraestrutura urbana necessária para atender à nova e
crescente demanda decorrente desse aumento populacional contribuiu paratorná-las regiões caóticas.
Após o processo de aceleração na industrialização brasileira que teve seu
pico durante o governo de Getúlio Vargas e foi até meados da década de 1970, o
governo federal concentrou seus investimentos em infraestrutura na região
Sudeste, que, consequentemente se tornou o centro de maior atração
populacional no país.
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A migração populacional foi composta de uma maioria esmagadora de
trabalhadores desqualificados, sem escolaridade e que em decorrência disso
eram obrigados e aceitar empregos que ofereciam uma remuneração baixa, o que
impulsionou a concentração dessa classe trabalhadora nas regiões periféricas
como loteamentos irregulares e em favelas que eram lugares mais baratos, porém
desprovidos de vários serviços básicos e de infraestrutura urbana. George (1983;
p.127) analisa e descreve esses loteamentos caracterizando-os como “um
amontoado de moradias rudimentares” quando diz que “não possuem vias de
acesso, adutoras de água, nenhum dispositivo de evacuação ou coleta de lixo e
detritos, a miséria nas construções feitas com materiais obtidos ao acaso”.
A má distribuição de renda ampliou ainda mais o número de favelas e de
loteamentos clandestinos ainda dos cortiços nos centros destas grandes
metrópoles. Hoje podemos expandir essa miséria para o entorno de todas as
capitais brasileiras e outras cidades sem esquecer sequer uma delas. Milton
Santos (2005) define essa urbanização como “territorialmente seletiva”.
A rápida urbanização (se comparada ao modelo europeu) fez com que as
cidades vizinhas aumentassem seu tamanho e consequentemente formassem um
só conjunto, processo esse que é denominado conurbação. Esse fenômeno
eclodiu no Brasil na década de 1980 prolongando-se até meados da década de
1990 em várias regiões.
Na década de 1970, foram instituídas as primeiras regiões metropolitanas
com a intenção de desenvolver economicamente e socialmente determinadas
regiões, além de integrar e desafogar as grandes cidades brasileiras, porém
tiveram muitos problemas devido à falta de serviços básicos, como saúde,
transporte público e habitação para atender o crescimento populacional deste
novo conjunto de cidades.
De acordo com estudos de Danna (2011), estas regiões metropolitanas
receberam os nomes das principais cidades de cada localidade sendo elas:
Belém (PA), Belo Horizonte (MG), Curitiba (PR), Fortaleza (CE), Porto Alegre
(RS), Recife (PE), Rio de Janeiro (RJ), Salvador (BA) e São Paulo (SP), este
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processo se estendeu depois a outras localidades e atualmente o Brasil possui 31
regiões metropolitanas.
O processo de urbanização em geral não é uniforme, visto que sempre
houve contrastes marcantes na distribuição espacial da população brasileira entre
o meio rural e urbano e entre as suas regiões políticas além de ter sido um
processo extremamente concentrador, e com isso acaba por apresentar também
um abismo na distribuição de renda, o que vai contribuir de forma acelerada na
criminalidade em si. É importante ressaltar que a pobreza não é sinônimo de
marginalidade, mas a distribuição de renda desigual é um fator que acaba por
aflorar ainda mais as práticas delituosas, algumas vezes por necessidade e outras
por ganância (DANNA, 2011).
Eis que chegamos a um dos pontos que queríamos atenção: a questão da
criminalidade x geografia x geoprocessamento.
Os fenômenos de criminalidade tem sido objeto de apreciação de
diversos estudiosos, seja na área da antropologia, sociologia entre outras
ciências. A geografia busca compreender a relação entre os homens e suas
interferências na formação e transformação do espaço, e neste contexto, aviolência urbana e a criminalidade são objetos de discussão por estar relacionado
ao homem e ao espaço criado ou transformado por ele.
O estudo da criminalidade pela Geografia se dá principalmente a partir da
década de 1970 com diversas teorias e análises associadas a outros campos
científicos na tentativa de elucidar os processos que culminaram no problema.
[...] A análise geográfica pode levar a interessantes e relevantes hipóteses
da espacialização da criminalidade, já que além da lei, do ofensor e do alvo, a
localização das ofensas é uma importante dimensão que caracteriza o evento
criminal [...] (FELIX, 2002).
Quando o geógrafo discute o espaço, é preciso tentar encontrar uma
interpretação ou compreensão deste e o que o cerca. Sendo assim, pode-se
analisar a criminalidade como um fenômeno que está distribuído no espaço, onde
há agentes ativos e passivos. “O espaço é a condição de possibilidade dos
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fenômenos” (SANTOS, 2002), e sendo esse espaço uma “condição” ele será
dotado de paradigmas que uma vez quebrados, implicam em mudanças
complexas, que neste caso, vem a ser a legislação vigente, tornando o agente
ativo um alvo das sanções penais, onde este é o que pratica a ação criminosa,
não permitido em lei e reprovado pela sociedade, e os paradigmas são o conjunto
de leis estabelecidas.
Ao estabelecer a análise do espaço, o geógrafo a faz também por meio
de mapas que representam modelos simplificados da realidade espacial e por
meio desta estabelece deduções. Nos modelos dinâmicos é possível realizar
comparações com os padrões observados em diferentes períodos.
Haesbeart (2002, p. 99 apud DANNA, 2011) afirma que a Geografia
procura estabelecer “padrões formais e tipologias” para os objetos de seu estudo,
na busca destes padrões espaciais tem-se explicação e a localização dos
fenômenos.
O estudo da violência pela Geografia não tende a resolução do problema,
mas sim contribuir com o estudo das causas analisando as relações sociais que
interferem na vida do homem, e, para desenvolver estratégias eficientes nocombate à criminalidade, é necessário um trabalho integrado entre profissionais
de diversas áreas.
Onde entra então o geoprocessamento?
O avanço da tecnologia ocorrido nos últimos anos, em especial a
geotecnologia, é traduzida nesse contexto em ferramentas como o GPS (Global
Positioning System), o Sensoriamento Remoto, o SIG (Sistemas de Informação
Geográfica) entre outras que realizam o tratamento de dados espaciais e outras
informações para serem aplicadas em diferentes organizações públicas e
privadas com a finalidade de otimizar gastos, tempo e direcionar com mais
precisão os recursos laborais.
A partir da utilização de tecnologia de análise espacial, entra em cena
uma poderosa alternativa integradora para as autoridades policiais e nas políticas
de combate à criminalidade, o geoprocessamento é então uma ferramenta de
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grande valor na aplicação de questões de segurança pública. Esta ferramenta
pode ser entendida segundo Burrough (1986 apud DANNA, 2011), como um
poderoso conjunto de ferramentas para a coleta, armazenamento, recuperação e
exibição de dados do mundo real para determinados propósitos.
Os Sistemas de Informação Geográfica correspondem às ferramentascomputacionais de Geoprocessamento, que permitem a realização deanálises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criarbancos de dados georreferenciados (CÂMARA et al ., 2005).
Apesar do sistema manual e tradicional de mapeamento da criminalidade
ser um material utilizado pelas autoridades policiais já há algumas décadas, este
se mostra deficiente quando se trabalha com grandes áreas, devido ao grandenúmero de delitos que ocorrem e por diversos fatores. A dinâmica destes eventos
requer que os dados sejam sempre atuais e as informações sejam eficientes e
rápidas para atender as necessidades nas áreas de sua implementação que
neste caso vem a ser a segurança pública. Estas exigências fazem com que a
utilização do geoprocessamento aumente cada vez mais, já que a sua eficiência
possibilita direcionar corretamente os recursos disponíveis.
Reuland (s.d.) citado por Beato Filho (2001, p. 7) aponta que “a utilizaçãointensiva de tecnologias de informação espacial tem promovido uma verdadeira
revolução silenciosa nas polícias de todo o mundo”. O surgimento de sistemas de
análises da criminalidade além de auxiliar as operações policiais na segurança
pública, se apresenta como um facilitador na prestação de contas à sociedade na
medida em que estas são solicitadas.
O mesmo autor ressalta que nas atividades de investigação, a montagem
de bases de dados sobre suspeitos e seu modus operandi tem contribuído para
incrementar a qualidade das investigações com informações oriundas de
organizações não-policiais.
A ideia de mapear o crime não é nova. Na França, no início do século
XVIII, Adriano Balbi e André-Michael Guerry foram os criadores dos primeiros
mapas de crime, onde combinavam as técnicas cartográficas, estatísticas
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criminais e dados demográficos do censo francês (WEISBURG e MCEWEN, 1998
apud DANNA, 2011).
O sistema de mapeamento digital exerce um papel importante no
processo de investigação, pois possui múltiplas capacidades na geração de
informação e muitas informações podem ser acompanhadas praticamente em
tempo real, porém para isto é necessário a eficiência na elaboração do mapa por
parte dos responsáveis como inclusão e georreferenciamento de toda a área
presente de jurisdição por uma unidade policial, e a referência espacial das
localidades mais problemáticas.
A análise técnico-científica destes mapas e do andamento da
criminalidade é feita por profissionais como o sociólogo, geógrafo, antropólogo e
estudiosos da segurança pública para que além do trabalho policial, seja feito
também uma análise das raízes sociais que influenciaram a criminalidade em
cada região.
A violência no Brasil não é um fenômeno exclusivo de metrópoles como
São Paulo e Rio de Janeiro, nem mesmo um problema nacional, mas sim
mundial, e afeta em maior escala os países de terceiro mundo, o que faz algunsestudos proporem a utilização de ferramentas computacionais inteligentes para
trabalhar em prol da segurança pública, substituindo uma metodologia obsoleta e
atuando com precisão, quantificando e relacionando os delitos com algumas
variáveis que formam a complexa dinâmica urbana.
Diante dessa situação, Beato Filho (2001, p. 6) considera que [...] formas
ortodoxas de atuação policial tem sido ineficaz no controle da criminalidade. Mais
relevante ainda [...] é a centralidade que sistemas de informação passam a terneste caso, pois a identificação de problemas criminais específicos depende das
análises efetuadas.
A complexidade deste fenômeno exige um mecanismo complementar
para a construção de indicadores de segurança e georreferenciamento de
informações, como ferramenta que auxilia no aumento da eficácia da ação policial
e consequentemente na redução da criminalidade.
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