Banco de Dados Espaciais

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Breve explanação sobre Banco de Dados espaciais, com uma breve introdução nas disciplinas de Geoprocessamento e Sistemas de Informação Geográfica. Algumas funções representadas do Banco de Dados PostGIS.

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Banco de Dados Espaciais

  1. 1. Banco de Dados Espaciais Augusto Colombelli Alessio augustocolombelli@gmail.com CESUFOZ/2009 Semana Acadêmica Integrada CESUFOZ Seminário de Informática
  2. 2. Tópicos ● Geoprocessamento; ● Sistema de Informação Geográfica (SIG); – Breve explanação sobre os componentes de um SIG; – SIG's disponíveis.
  3. 3. Tópicos ● Banco de Dados Espaciais; – Dados em um SIG; – PostGIS; ● Conceitos; ● Objetos de GIS; ● Carregando Dados GIS; ● Funções de openGIS; ● Funções de medida; ● Funções de relacionamento da geometria;
  4. 4. Geoprocessamento Coleta de informações sobre distribuição geográfica; Utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica; Se “onde” é importante para seu negócio.
  5. 5. Sistema de Informação Geográfica
  6. 6. Sistema de Informação Geográfica ● Geoprocessamento – Sistema de Informação Geográfica; ● Hotelaria – Sistema Hoteleiro; ● Administração – Sistema Comercial.
  7. 7. Sistema de Informação Geográfica Sistemas que realizam o tratamento computacional de dados geográficos. “A principal diferença de um SIG para um sistema de informação convencional é sua capacidade de armazenar tanto os atributos descritivos como as geometrias dos diferentes tipos de dados geográficos” (CÂMARA, 2005).
  8. 8. Sistema de Informação Geográfica Breve explanação sobre os componentes de um SIG Arquitetura de um Sistema de Informação Geográfica Fonte: (CÂMARA; QUEIROS, 2001)
  9. 9. Sistema de Informação Geográfica ● Interface Quantum GIS - 0.9.1
  10. 10. Sistema de Informação Geográfica ● Entrada de dados Levantamento topográfico Fonte: (Portal Geo) Sensoriamento Remoto Fonte: STEFFEN, A. C acesso em 09 de nov. de 2009 Aerofotogrametria Fonte: (Portal Geo)
  11. 11. Sistema de Informação Geográfica ● Consulta e Análise Espacial gvSIG - 1.1.1 Mapa da Divisão Política Administrativa do Paraná do ano de 2007 Fonte: ITCG
  12. 12. Sistema de Informação Geográfica ● Visualização e plotagem ● Gerência de dados espaciais; – Banco de Dados Espaciais.
  13. 13. Sistema de Informação Geográfica ● SIG's Disponíveis gvSIG http://www.gvsig.org [...]es software libre, con licencia GNU/GPL,lo que permite su libre uso, distribución, estudio y mejora. [...]está desarrollado con Java y está disponible para plataformas Linux, Windows y Mac OS X. Quantum GIS http://www.qgis.org/ [...]Quantum GIS (QGIS) is a user friendly Open Source Geographic Information System (GIS) licensed under the GNU General Public License.
  14. 14. Banco de Dados Espaciais Mapa da Divisão Política Administrativa do Paraná do ano de 2007 Fonte: ITCG
  15. 15. Banco de Dados Espaciais ● Dados em um SIG – Matriciais; “Nesta representação, o espaço é representado como uma matriz P(m, n) composto de m colunas e n linhas[...]”(CÂMARA, 2005). Estrutura Matricial Fonte: Câmara (2005)
  16. 16. Banco de Dados Espaciais ● Dados em um SIG – Vetoriais As estruturas vetoriais são responsáveis por representar as coordenadas nas fronteiras de cada entidade geográfica (CÂMARA, 2005). Os dados são utilizados de 3 formas primitivas básicas. - Pontos - Linhas - Polígonos
  17. 17. Banco de Dados Espaciais ● Dados em um SIG – Vetoriais Pontos ● As entidades representadas por objetos do tipo ponto, são aquelas que não possuem dimensões significativas, de acordo com a escala em uso (FILHO, IOCHPE, 1996). Tabela de atributos descritivos contendo dados espaciais Fonte: (FILHO; IOCHPE, 1996)
  18. 18. Banco de Dados Espaciais ● Dados em um SIG – Vetoriais Linhas ● “As entidades que são representadas por objetos do tipo linha são aquelas que possuem uma distribuição espacial linear, como por exemplo as ruas, rodovias, estradas de ferro, cabos telefônicos, rios, etc” (FILHO; IOCHPE, 1996). Entidades de uma rede elétrica Fonte: (FILHO, IOCHPE, 1996)
  19. 19. Banco de Dados Espaciais ● Dados em um SIG – Vetoriais ● Polígonos Características bidimensionais; “Os limites das entidades podem ser definidos originalmente pelos próprios fenômenos (ex. limites de um lago, região costeira, etc) podem ter sido criados pelo homem (ex.: limites de um município, área de reserva florestal, etc)” (FILHO, IOCHPE, 1996). Polígonos
  20. 20. Banco de Dados Espaciais ● PostGIS – Necessita do PostgreSQL; – Atualmente esta na versão 1.4.0; – Desenvolvido pela Refractions Research; – Utiliza a licença GNU (General Public License); “PostGIS is an Open Source solution based on PostgreSQL which can be used to handle giant amounts of geometric data fast and efficiently”(CYBERTEC, Acesso em 09 de nov. de 2009).
  21. 21. Banco de Dados Espaciais ● PostGIS – Trabalha com duas tabelas de meta-dados: ● SPATIAL_REF_SYS; ● GEOMETRY_COLUMN.
  22. 22. Banco de Dados Espaciais ● PostGIS ● SPATIAL_REF_SYS; – SRID; – AUTH_NAME; – AUTH_SRID; – SRTEXT; – PROJ4TEXT;
  23. 23. Banco de Dados Espaciais ● PostGIS ● SPATIAL_REF_SYS;
  24. 24. Banco de Dados Espaciais ● PostGIS ● SPATIAL_REF_SYS; EPSG 29191 PROJCS["SAD69 / UTM zone 21S", GEOGCS["SAD69", DATUM["South_American_Datum_1969", SPHEROID["GRS 1967 (SAD69)",6378160,298.25, AUTHORITY["EPSG","7050"]], AUTHORITY["EPSG","6618"]], PRIMEM["Greenwich",0, AUTHORITY["EPSG","8901"]], UNIT["degree",0.01745329251994328, AUTHORITY["EPSG","9122"]], AUTHORITY["EPSG","4618"]], PROJECTION["Transverse_Mercator"], PARAMETER["latitude_of_origin",0], PARAMETER["central_meridian",-57], PARAMETER["scale_factor",0.9996], PARAMETER["false_easting",500000], PARAMETER["false_northing",10000000], UNIT["metre",1, AUTHORITY["EPSG","9001"]], AUTHORITY["EPSG","29191"]]
  25. 25. Banco de Dados Espaciais ● PostGIS ● SPATIAL_REF_SYS; Fonte: http://www.resurgentsoftware.com/GeoMag/utm_coordinates.htm Acesso em: 06 de nov. de 2009
  26. 26. Banco de Dados Espaciais ● PostGIS ● GEOMETRY_COLUMN; – F_TABLE_CATALOG, F_TABLE_SCHEMA, F_TABLE_NAME; – F_GEOMETRY_COLUMN – COORD_DIMENSION – SRID – TYPE
  27. 27. Banco de Dados Espaciais ● PostGIS
  28. 28. Banco de Dados Espaciais ● PostGIS – Objetos espaciais ● POINT(0 0); ● LINESTRING(0 0,1 1,1 2); ● POLYGON((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1, 2 1, 2 2, 1 2,1 1)); ● MULTIPOINT(0 0,1 2); ● MULTILINESTRING((0 0,1 1,1 2),(2 3,3 2,5 4)); ● MULTIPOLYGON(((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1,2 1,2 2,1 2,1 1)), ((-1 -1,-1 -2,-2 -2,-2 -1,-1 -1)))
  29. 29. Banco de Dados Espaciais ● PostGIS – Criar Tabela; – Adicionar meta-dados; – Inserir valores.
  30. 30. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de medida ● area2d(geometry) Área = base X altura Área = 5 X 6 Área = 30
  31. 31. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de medida ● area2d(geometry) Select id, area(the_geom) from contain_muni
  32. 32. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de medida ● area2d(geometry)
  33. 33. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de medida ● perimeter(geometry) Perímetro = L + L + L +... Perímetro = 6 + 5 + 6 + 5 Perímetro = 22
  34. 34. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de medida ● perimeter(geometry) Select id, perimeter(the_geom) from contain_muni
  35. 35. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de medida ● length2d(geometry) Select id, length2d(the_geom) from estradasss
  36. 36. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de medida ● length2d(geometry)
  37. 37. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de medida ● distance(geometry, geometry) Distância entre 2 pontos 2 X1=144339.150079 Y1=7177177.86024 X2=259952.879294 Y2=7231032.11872 1 D = Raiz( (144339.150079 – 259952.879294)² + (7177177.86024 - 7231032.11872 ) ²) D = Raiz ((-115613,729215)² + (-53854,25848)²) D = Raiz(13366534382,999344516 + 2900281156,43065191) D = Raiz(16266815539,429996426) D = 127541,426758
  38. 38. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de medida ● distance(geometry, geometry) 2 1 Select distance(the_geom, (Select the_geom from palestra_pontos where gid = 1)) from palestra_pontos where gid = 2;
  39. 39. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de medida ● distance(geometry, geometry) Select gid, distance(the_geom, (Select the_geom from palestra_varios_pontos where gid = 1)) from palestra_varios_pontos;
  40. 40. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Intersects(geometry,geometry) 5 Select gid, intersects((Select the_geom From municipio_inter Where id = 25), the_geom) from linhainter
  41. 41. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Intersects(geometry,geometry) 5 Select gid, intersects((Select the_geom From municipio_inter Where id = 5), the_geom) from linhaninter
  42. 42. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Intersects(geometry,geometry) Select gid, intersects((Select the_geom From inter_estrada Where id = 0), the_geom) from int_mun
  43. 43. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Intersects(geometry,geometry)
  44. 44. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Contains(geometry A, geometry B) 8 Select gid, contains((Select the_geom From poligon Where id = 8), the_geom) from p1
  45. 45. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Contains(geometry A, geometry B) 8 Select gid, contains((Select the_geom From poligon Where id = 8), the_geom) from p2
  46. 46. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Contains(geometry A, geometry B) Select id, contains((Select the_geom from contain_muni where id = 5), the_geom) from contain_pontos
  47. 47. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Contains(geometry A, geometry B)
  48. 48. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Crosses(geometry,geometry) Select id, crosses((Select the_geom From cros_pol Where gid = 1), the_geom) from cross_corta
  49. 49. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Crosses(geometry,geometry) Select id, crosses((Select the_geom From cros_pol Where gid = 1), the_geom) from cross_corta
  50. 50. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Crosses(geometry,geometry)
  51. 51. Banco de Dados Espaciais – PostGIS ● Funções de relacionamento da geometria; – Crosses(geometry,geometry)
  52. 52. Dúvidas?
  53. 53. Referências Bibliográficas CÂMARA, G. Representação computacional de dados geográficos. Curitiba, 2005. Disponível em: <www.dpi.inpe.br/livros/bdados/cap1.pdf> Acesso em: 07 nov. 2009. CÂMARA, G.; DAVIS, C. Introdução à Ciência da Geoinformação: Disponível em: <http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/> Acesso em: 07 nov. 2009. CÂMARA, G.; QUEIROZ, G. R. Arquitetura de Sistemas de Informação Geográfica. 2001. Disponível em: <www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/cap3-arquitetura.pdf> Acesso em: 07 nov. 2009. CYBERTEC. PostgreSQL Solutions - GIS / Geo Information Systems. Disponível em: <http://www.postgresql.at/english/solutions_gis_postgresql_e.html> Acesso em: 09 nov. 2009. FILHO, J. L.; IOCHPE, C. Introdução a Sistemas de Informações Geográficas com Ênfase em Banco de Dados. 1996. Disponível em: <http://www.ufrr.br/component/option,com_docman/Itemid,267/task,doc_view/gid,846/> Acesso em: 07 nov. 2009.
  54. 54. Referências Bibliográficas MUNDO EDUCAÇÃO. Distância entre dois pontos. Disponível em: <http://www.mundoeducacao.com.br/matematica/distancia-entre-dois-pontos.htm Acesso em: 09 nov. 2009. PORTAL GEO. Técnicas Cartográficas Disponível em: <http://portalgeo.rio.rj.gov.br/armazenzinho/web/descobrindoCartografia.asp? area=2&PaginaAtual=12> Acesso em: 09 nov. 2009. POSTGIS, REFRACTION. Who is using PostGIS?. Disponível em: <http://postgis.refractions.net/documentation/> Acesso em: 09 nov. 2009. STEFFEN, A. C. INTRODUÇÃO AO SENSORIAMENTO REMOTO Disponível em: <http://www.inpe.br/unidades/cep/atividadescep/educasere/apostila.htm> Acesso em: 09 nov. 2009. WEBGIS. Manual PostGIS. Disponível em: <http://www.webgis.com.br/postgis/> Acesso em: 09 nov. 2009.
  55. 55. Referências Bibliográficas Dados vetoriais ITCG. Mapa da Divisão Política Administrativa do Paraná do ano de 2007. Disponível em:<http://www.itcg.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=47> Acesso em: 09 nov. 2009. Softwares envolvidos gvSIG - Disponível em:<http://www.gvsig.gva.es/> Acesso em: 09 nov. 2009. Quantum GIS - Disponível em:<http://www.qgis.org/> Acesso em: 09 nov. 2009. pgAdmin - Disponível em:<http://www.pgadmin.org/> Acesso em: 09 nov. 2009. PostgreSQL - Disponível em:<http://www.postgresql.org/> Acesso em: 09 nov. 2009. PostGIS - Disponível em:<http://postgis.refractions.net/> Acesso em: 09 nov. 2009.
  56. 56. Fim Augusto Colombelli Alessio augustocolombelli@gmail.com CESUFOZ/2009 Semana Acadêmica Integrada CESUFOZ Seminário de Informática

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