Dados espaciais

Dados Espaciais: Uma Introdução
Vitor Vieira Vasconcelos
Flávia da Fonseca Feitosa
BH1350 – Métodos e Técnicas de Análise da Informação para o Planejamento
Junho de 2017

Conteúdo
 Representação de dados espaciais
 Dados espaciais como modelos
 Dependência espacial
 Inferência espacial
 Estruturação de bases de dados espaciais
 Prática no QGIS
 Portais de dados espaciais

Os problemas com os quais
lidamos no Planejamento Territorial
dizem respeito a algum
LUGAR NO ESPAÇO
Precisamos analisar dados espaciais
para melhor compreender estes
problemas

O que diferencia um Dado de um
Dado Espacial ?
LOCALIZAÇÃO !
Dado Espacial  Geometria
Dados Espaciais são Especiais!

Exemplo:
Casos de Cólera em Londres - 1854
Vermelho: casos de cólera
Azul: poços

Exemplo:
Casos de Cólera em Londres - 1984
Vermelho: casos de cólera
Azul: poços
Média das coordenadas

Como representar o espaço
geográfico no computador?

 Níveis de abstração
 Mundo Real (Conceitos): lote, tipo de solos
 Conceitual: campos contínuos e objetos discretos
 Representação: Estrutura de dados - matrizes, vetores
 Implementação: código em linguagem de computador
Universo
Mundo Real
Universo
Conceitual
Universo
Representação
Universo
Implementação
Processo de Representação
Computacional do Espaço

Vetorial & Matricial
Elementos
representados
de forma mais
precisa
 Ponto
 Linha
 Polígono
Espaço
subdividido em
células (ou pixels)
UNIVERSO REPRESENTAÇÃO

http://gis.sbcounty.gov/images/elevation_map.jpg
UNIVERSO REPRESENTAÇÃO

Dependência espacial
 “as coisas mais próximas se parecem mais entre si
do que as mais distantes” – Waldo Tobler
Mapa de inclusão/exclusão social em São Paulo
 Auto-correlação espacial (grau de
dependência espacial)

Dependência espacial
 Qual dos mapas ao lado tem
maior autocorrelação
espacial?

Inferência espacial
 Pontos
 Superfícies Contínuas
 Polígonos (variação discreta)

 Pontos
 Padrões de agregamento: probabilidade de ocorrência
Casos de Mortalidade em Porto Alegre em 1996 e estimador de intensidade

 Superfícies contínuas
 Geoestatística: interpolação por krigagem
Interpolação dos atributos de solo (saturação por bases) de Santa Catarina

 Polígonos
 Variação discreta: regressão espacial
CARMO, Roberto Luiz do; DAGNINO, Ricardo Sampaio; FEITOSA, Flávia da Fonseca; JOHANSEN, Igor Cavallini; CRAICE, Carla. População, Renda e Consumo Urbano de Água
no Brasil: Interfaces e Desafios. XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos. 17 a 22 de novembro de 2013. Bento Gonçalves, RS.

Associação entre Geometria (localização) & Atributos
Fonte:
http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/arquitextos/05.059/479
Vetores + Tabelas

SHAPEFILE (.shp)
Formato popular de dados geográficos em formato vetorial
Armazena geometrias do tipo ponto, linha e polígono, bem como
uma tabela com as propriedades/atributos de cada elemento
Desenvolvido pela ESRI para a interoperabilidade de dados
Um conjunto de arquivos:
.shp : geometria
.shx : índice que permite realizar buscas rápidas
.dbf : atributos/tabela no formato dBASE
.prj : arquivo que descreve projeção utilizada
.xml: metadado em formato XML
.sbx & .sbn : índice espacial das feições

Tabela em Formato
“comma separated values“ (.csv)

Abrangência Nacional: 67,6 milhões de domicílios recenseados (2010)
Tipos de Questionários: Universo e Amostra
Setores Censitários - UNIVERSO:
É unidade territorial de coleta das operações censitárias, definido
pelo IBGE, com limites físicos identificados, em áreas contínuas e
respeitando a divisão político-administrativa do Brasil.
Áreas de ponderação - AMOSTRA:
Definidas por grupos mutuamente exclusivos de setores,
considerando os níveis geográficos mais detalhados da base
operacional, como forma de atender a demandas por
informações em níveis geográficos menores que os municípios.
- Municípios com mais de 190.000 habitantes
- Abrange no mínimo 400 domicílios que tenham respondido o
questionário da amostra
- Solicitação de auxílio das prefeituras: levar em conta as
necessidades do planejamento municipal.
Censo Demográfico

Menores divisões são setores
censitários, cores diferenciam as
áreas de ponderação.
São Paulo, SP
Fonte:http://mundogeo.com/blog/2007/08/04/geotecnolo
gia-e-a-base-da-piramide/
Unidades Territoriais:
Municípios, Distritos, Subdistritos e Setores
Censitários
Referência Geodésica e Cartográfica:
Sistemas de Coordenadas Lat/Long
Sistema Geodésico: SIRGAS2000
Setores Censitários e Áreas de Ponderação

Os setores são identificados por código numérico único, completo
de 15 dígitos (UFMMMMMDDSDSSSS), divididos da seguinte forma:
UF – Unidade da Federação – com 2 (duas) posições
MMMMM – Município - com 4 (quatro) posições
DD – Distrito - com 2 (duas) posições
SD – Subdistrito - com 2 (duas) posições
SSSS – Setor - com 4 (quatro) posições
Censo Demográfico

Censo Demográfico 2010 - Resultados

Resultados do Universo Agregado por Setores Censitários

Censo 2010 – Resultados do Universo

ftp://geoftp.ibge.gov.br/organizacao_do_territorio/malhas_territoriais/malhas_de_seto
res_censitarios__divisoes_intramunicipais/censo_2010/setores_censitarios_shp/sp/
ftp://geoftp.ibge.gov.br

EXERCÍCIO: Associando Geometria
& Tabela de Atributos
Software QGIS – Livre e de Código Aberto
Comunidade QGISBrasil: http://qgisbrasil.org/

Importando Dados Vetoriais
ou Ctrl + Shift + V Setores Censitários

Selecionar por Atributos
Consulta por Atributos

Exportar os setores
selecionados
(Salvar como...)

Visualizando Dados Espaciais
Importando Tabelas Importar Tabela
“Basico_SP2.csv”

Arquivo:
“BASE DE
INFORMAÇÕES POR
SETOR CENSITÁRIO
Censo 2010 –
Universo.pdf”

1. Selecionar somente SBC
2. Exportar linhas selecionadas
(Salvar como...)

Como unir a malha de setores
censitários às respectivas tabelas?

Clique duplo sobre a camada com a malha dos setores censitários
OU Botão direito sobre a camada -> Clique em “Uniões”

Clique em [+]
Selecione a tabela e os campos (colunas) que serão unidos

1- Verifique na tabela de atributos associada ao Shapefile
se as variáveis foram adicionadas
2 - Grave o shapefile como um novo arquivo, para que os
novos dados sejam realmente gravados no arquivo

Atividade 2
Individual
1. Leia as páginas 31 a 47 do Capítulo 1 do livro Descobrindo a
estatística usando o SPSS. Fazer um fichamento de no mínimo
1 página.
Em grupo
1. Com base na proposta de pesquisa do trabalho em grupo
(Atividade 1), indiquem:
1. Escala espacial de análise (ex: Mundo, Brasil, São Paulo…)
2. Unidade territorial (ex: setor censitário, município ou bacia
hidrográfica) e sua respectiva fonte
3. No mínimo 3 variáveis numéricas a serem analisadas,
indicando a fonte

Próximas Aulas
22/06 - Discussão sobre os trabalhos
Assessoramento Coletivo

GEOPORTAIS
Sugestões para o Trabalho Final
É importante que os dados obtidos possuam um identificador que
permita sua posterior associação com um arquivo vetorial da unidade
espacial de análise em questão (por exemplo: ID do município, setor
censitário, etc.)

Bases de Dados comentadas na 1º Aula
 IBGE
 IPEA Data e IPEA Geo
 SEADE
 Datasus – TabNet
 SNIS – Sistema Nacional de Informações sobre
Saneamento
 Pesquisa Origem Destino
 Atlas do Desenvolvimento Humano no Brasil

Centro de Estudos da Metrópole
(CEM)

Infraestrutura de Dados Espaciais do Estado de São Paulo
http://www.idesp.sp.gov.br/

INDE – Infraestrutura Nacional de
Dados Espaciais http://www.visualizador.inde.gov.br/

ANA – Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos
http://www.snirh.gov.br/

Outras Fontes
https://www.labgis.uerj.br/fontes_dados.php

Mais alguma sugestão
de geoportal?

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