O geoprocessamento pode ser definido como um conjunto de tecnologias voltadas a coleta e tratamento de informações espaciais para um objetivo específico. Assim as atividades que envolvem o geoprocessamento são executadas por sistemas específicos para cada aplicação. Estes sistemas são mais comuntes tratados como Sistemas de Informação Geográfica (SIG).
Um sistema de geoprocessamento pode ser tratado como tal, destinado ao processamento de dados referenciados geograficamante (ou georeferenciados), desde a sua coleta até a geração de saídas na forma de mapas convencionais, relatórios, arquivos digitais, etc; devendo prever recursos para sua estocagem, gerenciamento, manipulação e análise.
Com a evolução da tecnologia de geoprocessamento e de softwares gráficos vários termos surgiram para as várias especialidades. O nome Sistemas de Informação Geográfica (ou Geographic Information System - GIS) é muito utilizado e em muitos casos é confundido com geoprocessamento. O geoprocessamento é o conceito mais abrangente e representa qualquer tipo de processamento de dados georeferenciados, enquando um SIG processa dados gráficos e não gráficos (alfanuméricos) com ênfase a análises espaciais e modelagens de superfícies.
O SPRING é também um SIG, entretanto será aqui tratado como um Banco de Dados Geográfico, termo aqui considerado, uma vez que foi concebido com todos ferramentais de um sistema de informação dentro de estrutura de banco de dados relacionais.
Como um sistema de geoprocessamento o SPRING não é simplemente um sistema computacional projetado para fazer mapas, embora ele possa criar mapas em diferentes escalas, em diferentes projeções e com diferentes cores, ele é, principalmente, uma ferramenta de análise que auxilia na tomada de decisões.
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O termo sistemas de informação geográfica (SIG) é aplicado para sistemas que realizam o tratamento computacional de dados geográficos. Devido a sua ampla gama de aplicações, que inclui temas como agricultura, floresta, cartografia, cadastro urbano e redes de concessionárias (água, energia e telefonia), há pelo menos três grandes maneiras de utilizar um SIG:
Estas três visões do SIG são antes convergentes que conflitantes e refletem a importância relativa do tratamento da informação geográfica dentro de uma instituição. Para esclarecer ainda mais o assunto, apresentamos a seguir algumas definições de SIG:
Estas definições de SIG refletem, cada uma à sua maneira, a multiplicidade de usos e visões possíveis desta tecnologia e apontam para uma perspectiva interdisciplinar de sua utilização. A partir destes conceitos, é possível indicar as principais características em que o SPRING está incluido:
Introdução ao GeoprocessamentoO que há de especial com dados espaciais?. A partir desta pergunta, podemos procurar desvendar as particularidades dos dados geográficos.
O aspecto mais fundamental dos dados tratados em um SIG é a natureza dual da informação: um dado geográfico possui uma localização geográfica (expressa como coordenadas em um mapa) e atributos descritivos (que podem ser representados num banco de dados convencional). Outro aspecto muito importante é que os dados geográficos não existem sozinhos no espaço: tão importante quanto localizá-los é descobrir e representar as relações entre os diversos dados. Alguns exemplos dos processos de análise espacial típicos de um SIG estão apresentados na tabela abaixo (adaptada de Maguire, 1991).
| Análise | Pergunta Geral | Exemplo |
| Condição | O que está...” | Qual a população desta cidade ?” |
| Localização | Onde está...? | Quais as áreas com declividade acima de 20% ? |
| Tendência | O que mudou...? | Esta terra era produtiva há 5 anos atrás ? |
| Roteamento | Por onde ir.. ? | Qual o melhor caminho para o metrô ? |
| Padrões | Qual o padrão....? | Qual a distribuição da dengue em Fortaleza? |
| Modelos | O que acontece se...? | Qual o impacto no clima se desmatarmos a Amazônia ? |
Tomemos um exemplo concreto para explicitar os conceitos acima sobre análise espacial (neste caso realizada manualmente). Em 1854, Londres estava sofrendo uma grave epidemia de cólera, doença sobre a qual na época não se conhecia a forma de contaminação. Numa situação aonde já haviam ocorrido mais de 500 mortes, o doutor John Snow teve um “estalo”: colocar no mapa da cidade a localização dos doentes de cólera e dos poços de água (naquele tempo, a fonte principal de água dos habitantes da cidade). O mapa obtido está mostrado na figura a seguir.
O mapa do doutor Snow passou para a História como um dos primeiros exemplos que ilustra bem o poder explicativo da análise espacial.
Introdução ao GeoprocessamentoO geoprocessamento pode ser considerado como uma ciência multidiciplinar que possui contribuições de muitas áreas. De uma forma geral, as tecnologias que mais contribuem são:
Introdução ao GeoprocessamentoNuma visão abrangente, pode-se indicar que um SIG tem os seguintes componentes :
Estes componentes se relacionam de forma hierárquica. No nível mais próximo ao usuário, a interface homem-máquina define como o sistema é operado e controlado. No nível intermediário, um SIG deve ter mecanismos de processamento de dados espaciais (entrada, edição, análise, visualização e saída). No nível mais interno do sistema, um sistema de gerência de bancos de dados geográficos oferece armazenamento e recuperação dos dados espaciais e seus atributos.
De uma forma geral, as funções de processamento de um SIG operam sobre dados em uma área de trabalho em memória principal. A ligação entre os dados geográficos e as funções de processamento do SIG é feita por mecanismos de seleção e consulta que definem restrições sobre o conjunto de dados. Exemplos ilustrativos de modos de seleção de dados são:
A figura a seguir indica o relacionamento dos principais componentes. Cada sistema, em função de seus objetivos e necessidades, implementa estes componentes de forma distinta, mas todos os subsistemas citados estão presentes num SIG.
Introdução ao GeoprocessamentoUm sistema de Geoprocessamento armazena a geometria e os atributos dos dados, que estão georeferenciados, isto é, localizados na superfície terrestre numa projeção cartográfica. Os dados tratados em geoprocessamento tem como principal característica a diversidade de fontes geradoras e de formatos apresentados.
À diferença de sistemas de Projeto Auxiliado por Computador (CAD), uma característica básica e geral num SIG é sua capacidade de tratar as relações espaciais entre os objetos geográficos. Denota-se por topologia a estrutura de relacionamentos espaciais (vizinhança, proximidade, pertinência) que podem se estabelecer entre objetos geográficos.
O requisito de armazenar a geometria dos objetos geográficos e de seus atributos representa uma dualidade básica para SIGs. Para cada objeto geográfico, o SIG necessita armazenar seus atributos e as várias representações gráficas associadas.
Introdução ao GeoprocessamentoA base de dados espacial é o componente de maior custo em um sistema de Geoprocessamento. A abrangência dos trabalhos realizados permite distinguir entre dois tipos de ambientes:
Como exemplo do primeiro caso, pode-se tomar o caso de RIMAs (Relatórios de Impacto Ambiental), como no caso de criação de uma hidroelétrica ou de uma ferrovia, por exemplo. No segundo caso, situam-se levantamentos sistemáticos, como os feitos pelo INPE para mapear o desflorestamento na Amazônia.
Considera-se que a tecnologia atual de BDG já é capaz de dar suporte a este tipo de aplicações.
No caso de inventário, a ênfase maior é no tratamento de grandes bases de dados, sendo que os mesmos procedimentos são repetidos para todos os dados. As regiões abrangidas são muito grandes, como pode ser visto nos exemplos:
Nos casos de inventário, o trabalho se resume, em muitos casos, às fases de interpretação dos dados, integração à base de dados espacial e plotagem de resultados.
Introdução ao Geoprocessamento