Aula 1 - introdução a fundamentos de computação
O fim dos SIGs e seus impactos
1. O "fim" dos
Sistemas de informação geográfica.
Em que isso irá lhe afetar?
Sérgio Souza Costa
Email: skosta@gmail.com
HomePage: http://sites.google.com/site/skosta
3. Objetivos
Apresentar e discutir o que são sistemas de
informação geográficas.
Mostrar a importância de considerar as informações
geográficas nos teus projetos futuros.
4. Objetivos
Apresentar e discutir o que são sistemas de
informação geográficas.
Mostrar a importância de considerar as informações
geográficas nos teus projetos futuros.
Apresentar os desafios da definição de projetos de longo prazo
em computação.
5. Roteiro
> O que são sistemas de informação geográfica ?
> Evolução dos SIGs: O caso brasileiro.
> O "fim" dos SIGs ?
> Conclusão
19. Fenômenos naturais e ou sociais
• Naturais: Cheias, enchentes, desmoronamentos ...
20. Fenômenos naturais e ou sociais
• Naturais: Cheias, enchentes, desmoronamentos ...
• Social: Ocupação irregular, pode aumentar a
incidência de desmoronamentos e enchentes.
21. Por que o espaço e o tempo são
importantes ?
Muitos dos fenômenos naturais e ou
sociais, não ocorrem de forma
aleatória no espaço ou no tempo.
22. Por que o espaço e o tempo são importantes ?
Muitos dos fenômenos naturais e ou sociais, não
ocorrem de forma aleatória no espaço ou no
tempo.
Relação espacial e ou temporal
23. Marco do uso da informação geográfica, sua
análise na identifição de um processo
Fonte: Barcellos,C.;2001
A epidemia de cólera
em Londres, século
XIX, Doutor John Snow
1854
24. Não se conhecia a
etiologia da doença
Identificou o
processo de
ocorrência
(Relação)
Slides Antonio Miguel Monteiro. Aula de Introdução ao Geoprocessamento
40. Voltando a noticia:
Duas jovens morrem afogadas,
supostamente atacadas por uma sucuri.
41. Voltando a noticia:
Duas jovens morrem afogadas, supostamente
atacadas por uma sucuri.
No Rio Sapucaí, Bairro do Cantagalo, Itajubá,
sul de Minas. No dia 1º de maio.
44. Analisando o caso
Associando com o ESPAÇO e o TEMPO, podemos:
Criar um mapa, com um ponto aonde ocorreu o fato.
Biólogo, com seus conhecimentos, pode cruzar essa
informação com um mapa de ocorrência da fauna, e
perguntar: "existe ocorrência de sucuri nessa região?"
45. Analisando o caso
Associando com o ESPAÇO e o TEMPO, podemos:
Criar um mapa, com um ponto aonde ocorreu o fato.
Corpo de bombeiros, pode usar dados de vazão do rio, e
saber a exata profundidade do rio, no momento que
ocorreu.
46. Analisando o caso
Associando com o ESPAÇO e o TEMPO, podemos:
Criar um mapa, com um ponto aonde ocorreu o fato.
Corpo de bombeiros, pode usar dados de vazão do rio, e
saber a exata profundidade do rio, no momento que
ocorreu.
Neste caso, precisaremos a exata localização. Uma
coordenada espacial resolveria, latitude e longitude.
47. Analisando o caso
Associando com o ESPAÇO e o TEMPO, podemos:
Criar um mapa, com um ponto aonde ocorreu o fato.
Geólogo, qual o tipo do solo (latossolo amarelo, roxo ...) do
rio Sapucaí aonde as meninas morreram afogadas. O solo
pode ter cedido?
48. Ainda o caso das meninas...
Considerando o laudo final:
As duas jovens morreram afogadas, nenhum indicio aponta
que alguma cobra tenha sido a causa do afogamento.
49. Ainda o caso das meninas...
Considerando o laudo final:
As duas jovens morreram afogadas, nenhum indicio aponta
que alguma cobra tenha sido a causa do afogamento.
Mas de quem é a
culpa ?
50. Ainda o caso das meninas...
Considerando o laudo final:
As duas jovens morreram afogadas, nenhum indicio aponta
que alguma cobra tenha sido a causa do afogamento.
Das meninas? dos
pais? dos
bombeiros? do
poder público?
51. Ainda o caso das meninas...
Podemos, colocar esta informações junto com
outras ocorrências (mapa de ocorrência de afogamentos) e
perguntar:
52. Ainda o caso das meninas...
Podemos, colocar esta informações junto com
outras ocorrências (mapa de ocorrência de afogamentos) e
perguntar:
Foi um fato isolado?
53. Ainda o caso das meninas...
Podemos, colocar esta informações junto com
outras ocorrências (mapa de ocorrência de afogamentos) e
perguntar:
Foi um fato isolado?
Quantos afogamentos ocorreram nesse ponto?
54. Ainda o caso das meninas...
Podemos, colocar esta informações junto com
outras ocorrências (mapa de ocorrência de afogamentos) e
perguntar:
Foi um fato isolado?
Quantos afogamentos ocorreram nesse ponto?
É um local de suicídio? ou as pessoas estavam se
refrescando, divertindo?
55. Ainda o caso das meninas...
Podemos, colocar esta informações junto com
outras ocorrências (mapa de ocorrência de afogamentos) e
perguntar:
Foi um fato isolado?
Quantos afogamentos ocorreram nesse ponto?
É um local de suicídio? ou as pessoas estavam se
refrescando, divertindo ?
O numero de ocorrências é maior em dias quentes?
56. Ainda o caso das meninas...
Podemos, colocar esta informações junto com
outras ocorrências (mapa de ocorrência de afogamentos) e
perguntar:
Foi um fato isolado?
Quantos afogamentos ocorreram nesse ponto?
É um local de suicídio? ou as pessoas estavam se
refrescando, divertindo ?
O numero de ocorrências é maior em dias quentes?
Existe alguma relação com o poder aquisitivo das vitimas?
57. Ainda o caso das meninas...
Podemos, colocar esta informações junto com
outras ocorrências (mapa de ocorrência de afogamentos) e
perguntar:
Foi um fato isolado?
Quantos afogamentos ocorreram nesse ponto?
É um local de suicídio? ou as pessoas estavam se
refrescando, divertindo ?
O numero de ocorrências é maior em dias quentes?
Existe alguma relação com o poder aquisitivo das vitimas?
Será falta de locais de lazer ? de balneários públicos?
58. Ainda o caso das meninas...
Para responder as últimas perguntas, podemos comparar o
mapa de ocorrência de afogamentos de Itajubá com o de
outras cidades da região, do estado e do Brasil.
59. Ainda o caso das meninas...
Para responder as últimas perguntas, podemos comparar o
mapa de ocorrência de afogamentos de Itajubá com o de
outras cidades da região, do estado e do Brasil.
Verificar se existe alguma relação espacial;
60. Ainda o caso das meninas...
Para responder as últimas perguntas, podemos comparar o
mapa de ocorrência de afogamentos de Itajubá com o de
outras cidades da região, do estado e do Brasil.
Verificar se existe alguma relação espacial;
Regiões próximas de locais de lazer e balneários tem número
menor de ocorrências de afogamentos ?
61. Ainda o caso das meninas...
Para responder as últimas perguntas, podemos comparar o
mapa de ocorrência de afogamentos de Itajubá com o de
outras cidades da região, do estado e do Brasil.
Verificar se existe alguma relação espacial;
Regiões próximas de locais de lazer e balneários tem número
menor de ocorrências de afogamentos ?
62. Relação espacial (e ou temporal)
Existe um padrão espacial ou temporal para um
dado fenômeno ?
63. Relação espacial (e ou temporal)
Existe um padrão espacial ou temporal para um dado fenômeno ?
Como encontrar estes padrões ?
66. Manualmente ?
Computadores ?
Computadores e sistemas
computacionais.
67. Surge a geoinformática e os sistemas de
informação geográfica.
“Geoinformática é o conjunto de técnicas e de conceitos
sobre representação computacional do espaço”
(Câmara,2005)
Cartografia Estatística
SIG
Geografia
Computação
76. Analisar
Entender as relações das variáveis socio-economicas e
biofisicas com a configuração espacial.
Geoestátisticas, regressões
77. Analisar
Entender as relações das variáveis socio-economicas e
biofisicas com a configuração espacial.
Geoestátisticas, regressões
Estimadores
78. Analisar
Entender as relações das variáveis socio-economicas e
biofisicas com a configuração espacial.
Geoestátisticas, regressões
Estimadores
Linguagens, algebras de mapas
102. Construir um SIG nacional
INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
• 1982
o Início do projeto SITIM – Sistema de Tratamento de Imagens
Processamento de imagens LANDSAT
103. Construir um SIG nacional
INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
• 1982
o Início do projeto SITIM – Sistema de Tratamento de Imagens
Processamento de imagens LANDSAT
• 1984
o Criação da DPI – Divisão de Processamento de Imagens
o Início do projeto SGI – Sistema de Informação Geográfica
Tratamento de mapas e modelos numéricos de terreno
104. Construir um SIG nacional
INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
• 1982
o Início do projeto SITIM – Sistema de Tratamento de Imagens
Processamento de imagens LANDSAT
• 1984
o Criação da DPI – Divisão de Processamento de Imagens
o Início do projeto SGI – Sistema de Informação Geográfica
Tratamento de mapas e modelos numéricos de terreno
• 1984-1992
o Desenvolvimento e industrialização de placas gráficas
o Implantação do SITIM/SGI em 200 laboratórios no Brasil
Ambiente DOS (PC + placas gráficas nacionais)
105. SPRING
Software para processamento de imagens e de geoinformação
• http://www.dpi.inpe.br/spring
• 250 algoritmos (600.000 LOC C++)
• Iniciado em 1993 - UNIX
• Usado em diversos países - Estados Unidos, Espanha, França, Argentina.
• Precursor de uso de modelos orientado a objeto em SIGs
110. Contexto que o SPRING foi desenvolvido:
Ambiente UNIX
Interfaces gráficas ainda
pouco desenvolvidas.
111. Contexto que o SPRING foi desenvolvido:
Ambiente UNIX
Interfaces gráficas ainda pouco
desenvolvidas.
Gratuito, nacional, não era livre no
conceito atual da GNU.
112. Contexto que o SPRING foi desenvolvido:
Desenvolvimento
Ambiente UNIX centralizado, difícil customização.
Interfaces gráficas ainda pouco
desenvolvidas.
Gratuito, nacional, não era livre no conceito atual
da GNU.
113. Contexto que o SPRING foi desenvolvido:
Desenvolvimento
Ambiente UNIX centralizado, difícil customização.
Interfaces gráficas ainda pouco
desenvolvidas.
Gratuito, nacional, não era livre no conceito atual
da GNU.
114. Considerem que ...
Prefeitura de Itajubá cria um projeto para diminuir os impactos
negativos causados pelas enchentes.
115. Considerem que ...
Prefeitura de Itajubá cria um projeto para diminuir os impactos
negativos causados pelas enchentes.
Envolvidos no projeto se deparam com uma necessidade
específica.
116. Considerem que ...
Prefeitura de Itajubá cria um projeto para diminuir os impactos
negativos causados pelas enchentes.
Envolvidos no projeto se deparam com uma necessidade
específica.
Enviar uma solicitação ao INPE, e dependendo da pertinência,
poderia ser incorporado em uma versão futura.
117. Considerem que ...
Prefeitura de Itajubá cria um projeto para diminuir os impactos
negativos causados pelas enchentes.
Envolvidos no projeto se deparam com uma necessidade
específica.
Enviar uma solicitação ao INPE, e dependendo da pertinência,
poderia ser incorporado em uma versão futura.
Nem sempre projetos importantes podem esperar
118. Considerem que ...
Prefeitura de Itajubá cria um projeto para diminuir os impactos negativos
causados pelas enchentes.
Envolvidos no projeto se deparam com uma necessidade específica.
Enviar uma solicitação ao INPE, e dependendo da pertinência, poderia ser
incorporado em uma versão futura.
Nem sempre projetos importantes podem esperar
Precisamos então um modelo melhor.
121. Solução
Tornar o SPRING um software livre ?
O SPRING não nasceu livre
Foi desenvolvido como um sistema, e
não uma biblioteca, difícil modificá-lo.
122. Solução
Ao invés de um sistema, uma biblioteca que
permite a criação de diversos aplicativos
geográficos.
– 2001 nasce a TerraLIB
125. Contexto da Terralib
Time de desenvolvimento mais maduro
Software livre, LINUX, GNU
126. Contexto da Terralib
Time de desenvolvimento mais maduro
Software livre, LINUX, GNU
Orientação a objetos
127. Contexto da Terralib
Time de desenvolvimento mais maduro
Padrões de projeto: A gang
Software livre, LINUX, GNU
dos quatro.
Orientação a objetos
128. Contexto da Terralib
Time de desenvolvimento mais maduro
Padrões de projeto: A gang dos quatro.
Software livre, LINUX, GNU
Orientação objeto
SGBD: Objeto relacionais
129. Contexto da Terralib
Time de desenvolvimento mais maduro
Padrões de projeto: A gang dos quatro.
Software livre, LINUX, GNU
Orientação objeto
SGBD: Objeto relacionais
Modelo Desktop
130. Desenvolvimento de aplicativos
• Com a TerraLib era possível baixar os códigos
diretamente na internet e utilizá-los no
desenvolvimento dos seus próprios sistemas.
– Não era mais um sistema que buscava atender a todas
as necessidades, mas sim aplicativos com objetivos
específicos.
131. Desenvolvimento de aplicativos
• Com a TerraLib era possível baixar os códigos
diretamente na internet e utilizá-los no
desenvolvimento dos seus próprios sistemas.
– Não era mais um sistema que buscava atender a todas
as necessidades, mas sim aplicativos com objetivos
específicos.
133. Modelo de desenvolvimento
• Desenvolver um aplicativo do zero com a
TerraLib não era tão simples.
• Exigia conhecimento aprofundado de
programação, C++.
– Não era como programar em Visual Basic ou Delphi.
134. Modelo de desenvolvimento
• Desenvolver um aplicativo do zero com a
TerraLib não era tão simples.
• Exigia conhecimento aprofundado de
programação, C++.
– Não era como programar em Visual Basic ou Delphi.
• Poucos fizeram um aplicativo do zero.
135. Exemplificando ....
• Terratranslator (2002) (meu trabalho de graduação)
– Software de conversão entre diversos formatos: shp, mif,
spring, gml, geobr, svg , banco de dados ...
• Semântica, ontologia, dicionários, DAML, OWL..
Arquivos Códigos (sem
comentários)
117 16040
136. Modelo de desenvolvimento
Com a TerraLib, foi desenvolvido um visualizador,
com o objetivo de ilustrar o uso da biblioteca.
– TerraView era um “ambiente simples de visualização”
142. TerraView
Problema: as versões não eram compatíveis entre
sí, eram aplicativos totalmente independentes.
Funcionalidades de um TerraX não poderia ser
reaproveitada diretamente no TerraY
144. TerraView
• Solução: Plugins
– Ao invés de criarmos um aplicativo totalmente novo,
fazemos pequenos programinhas que podem ser
acoplados ao TerraView.
145. TerraView
• Solução: Plugins
– Ao invés de criarmos um aplicativo totalmente novo,
fazemos pequenos programinhas que podem ser
acoplados ao TerraView.
– Inspirado no Eclipse.
148. Um novo contexto ...
Dados e serviços na nuvem
Google maps, earth, KML
149. Um novo contexto ...
Dados e serviços na nuvem
Google maps, earth, KML
GRANDE volume de informações
150. Um novo contexto ...
Dados e serviços na nuvem
Google maps, earth, KML
GRANDE volume de informações
Smartphones com GPS, geram e
acessam dados geográficos
151. Um novo contexto ...
Dados e serviços na nuvem Popularização da
informação geográfica
Google maps, earth, KML
GRANDE volume de informações
Smartphones com GPS, geram e acessam dados geográficos
152. Um novo contexto ...
Popularização da informação geográfica
Dados e serviços na nuvem
Visualização e
Google maps, earth, KML criação de modelos
GRANDE volume de informações espaço-temporais
Smartphones com GPS, geram e acessam dados geográficos
153. Um novo contexto ...
Popularização da informação geográfica
Dados e serviços na nuvem
Visualização e criação de modelos
espaço-temporais
Google maps, earth, KML
GRANDE volume de informações Integração com linguagens
de mais alto nível, Lua,
Haskell, Python, Ruby ....
Smartphones com GPS, geram e acessam dados geográficos
174. Relembrando ...
• SPRING, sistema grande, complexo, que agrupa
diversas funcionalidades.
• TerraLib, conjunto de dados e serviços em
formato de biblioteca orientada a objetos.
175. Relembrando ...
• SPRING, sistema grande, complexo, que agrupa
diversas funcionalidades.
• TerraLib, conjunto de dados e serviços em
formato de biblioteca orientada a objetos.
• Terraview e mini aplicativos (plugins)
176. Relembrando ...
• SPRING, sistema grande, complexo, que agrupa
diversas funcionalidades.
• TerraLib, conjunto de dados e serviços em
formato de biblioteca orientada a objetos.
• Terraview e mini aplicativos (plugins)
• Aplicativos geográficos presentes nas novas
tecnologias.
177. Então ... Qual é a conclusão ?
Os atuais profissionais de computação
precisaram estar preparados para este
cenário, onde os sistemas de informação
geográfica deixaram de ser um sistema
específico para ser um componente
presente em todos os sistemas.
178. Ainda conclusão
• Os SIGs desktop ainda continuaram a existir por muito
tempo, atendendo ainda usuários específicos e
especializados.
– O SPRING continua mais vivo do que nunca, e agora é
software livre.
• Entretanto, SIGs desktop já deixaram de ser a única
forma de acessar, gerar e manipular informações
geográficas.
• O conceito do que é ou não SIG, talvez esteja
desatualizada e um novo conceito deva ser criado.
179. Perguntas que não sei responder
Com aumento das necessidades, tem como existir
um SIG que atenda todas as necessidades dos
usuários ?
180. Perguntas que não sei responder
Com aumento das necessidades, tem como existir um SIG que
atenda todas as necessidades dos usuários ?
Continuaremos “pagando” tão caro por um sistema
que tem a pretensão de ser genérico? Resolver
problemas de todos os usuários?
181. Perguntas que não sei responder
Com aumento das necessidades, tem como existir um SIG que
atenda todas as necessidades dos usuários ?
Continuaremos “pagando” tão caro por um sistema que tem a
pretensão de ser genérico? Resolver problemas de todos os
usuários?
Ou pagarei apenas pelo sistema que preciso?
182. Perguntas que não sei responder
Com aumento das necessidades, tem como existir um SIG que
atenda todas as necessidades dos usuários ?
Continuaremos “pagando” tão caro por um sistema que tem a
pretensão de ser genérico? Resolver problemas de todos os
usuários?
Ou pagarei apenas pelo sistema que preciso?
Quem irá desenvolver este meu sistema? Estes
vários sistemas conseguiram conversar entre si?
183. Perguntas que não sei responder
Com aumento das necessidades, tem como existir um SIG que
atenda todas as necessidades dos usuários ?
Continuaremos “pagando” tão caro por um sistema que tem a
pretensão de ser genérico? Resolver problemas de todos os
usuários?
Ou pagarei apenas pelo sistema que preciso?
Quem irá desenvolver este meu sistema? Estes vários sistemas
conseguiram conversar entre si?
O Google Earth é um SIG? Um SIG com uso
específico?
O conceito de SIG que temos ainda é válido?
184. Mensagem final
David Landes (“The Unbound Prometheus”)
“learning-by-doing” x “learning-by-using”
Quem aprende fazendo, aprende para sempre...
Quem aprende usando, precisa sempre aprender
tudo de novo...
185. Mais informações
• Em, http://www.dpi.inpe.br/, vocês irão encontrar
softwares, livros e aulas sobre sistemas de
informação geográfica.
186. Referências
• Antonio Miguel Monteiro. Aula 1 – Conceitos Gerais:
Geoprocessamento, GIS e GIScience:
http://www.dpi.inpe.br/cursos/ser300/Aulas/aula1_Conceitos.ppt
• M. Casanova, G. Câmara, C. Davis, L. Vinhas, G. Ribeiro
(Editores), Bancos de Dados Geográficos. São José dos Campos,
MundoGEO, 2005.
• Gilberto Ribeiro de Queiroz et al. TerraLib 5.0: Supporting Data-
Intensive GIScience. 2010