Blog Geo.NET Geoprocessamento, SIG e Sensoriamento Remoto

16mar/101

Monografias Geoprocessamento – IFPB

Olá pessoal!

Depois de disponibilizarmos aqui duas monografias dos autores do blog, estou passando pra vocês o endereço da página do Curso Superior de Tecnologias em Geoprocessamento do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba - IFPB.

Como informa o próprio site o curso "forma tecnólogos instrumentalizados com os recursos da Geomática, atuando como agentes de desenvolvimento sustentável do ambiente urbano, a partir de uma visão científico-tecnológica, abrangente e atualizada."

O curso, que oferece cinquenta vagas anuais, é reconhecido pelo MEC desde 2008. A carga horária total é de 2068 horas.

Na seção de "publicações" você tem acesso e permissão de download gratuito, no formato PDF de diversas monografias, que abordam desde assuntos que vão do desenvolvimento de plugins para softwares, passando pelo uso de aplicações SIG e Banco de Dados Geográficos até o Webmapping.

Os trabalhos são de alta qualidade. Conheço pessoalmente a maioria dos autores (afinal, fizemos o mesmo curso). Veja alguns dos temas que você encontrará no site:

Gerenciamento de Atividades de Agricultura Familiar Sustentável com Base em Técnicas de Geoprocessamento, no Município de João Pessoa/PB.

Utilização de Técnicas de Geoprocessamento na Identificação de Locais Críticos de Acidentes de Trânsito.

Geoprocessamento Aplicado ao Planejamento dos Transportes Urbanos.

Geoprocessamento como Suporte à Administração do Agronegócio.

Ortorretificação de Fotografias Áereas de Pequeno Formato Obtidas com Câmara
Digital Convencional
.

Proposta para Compartilhamento de Dados Geográficos entre Setores da Prefeitura Municipal de João Pessoa Através do Serviço WMS.

Desenvolvimento de uma Aplicação SIG-WEB Voltada ao Turismo.

E ai? Deu pra sentir o gostinho do que você vai achar lá no site do curso? Não perca tempo, acesse já!

Espero que tenham gostado da dica de hoje.

Um Abraço e até a próxima.

--

Anderson Medeiros

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11mar/102

Monografia

Boa noite pessoal,

Muita gente já me pediu e estava sem tempo de colocar online, mas agora vai.

A Construção de um Sistema Geocodificado de Acidentes de Trânsito

Defendi a monografia ano passado e fica como referência para quem tiver interesse.

Tenho certeza que não é perfeita, portanto, se tiverem algumas dúvidas ou enxergarem alguns erros, por favor, entre em contato ;)

Abraços

George

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31jan/106

O Geoprocessamento e Suas Tecnologias – Parte 2

Olá!

Conforme vimos na primeira parte deste post, o Geoprocessamento é um conjunto de tecnologias dinâmicas com alto potencial de aplicação.

Até aqui vimos que Geoprocessamento e SIG não são as mesma coisa. O SIG é apenas uma importante tecnologia dentre as diversas incluídas no Geoprocessamento.

Vimos também que programas como o gvSIG e ArcGis não são "SIGs" mas softwares para SIG. Assim como o Geoprocessamento possui várias ramificações tecnológicas o SIG é um sistema composto por softwares, hardwares, metodologias, recursos humanos e dados.

Ficamos de ver o que são e pra servem tecnologias como o Banco de Dados Geográfico e o WebMapping.

Banco de Dados Geográficos

Bom, vamos por partes. O que é um Banco de Dados (BD)?

Todo local, físico ou virtual onde estão armazenados dados, pode em certo sentido, ser chamado de banco de dados. Por exemplo, uma enciclopédia pode ser considerada um banco de dados. Mas para nós aqui da área de Geoprocessamento é mais importante o conceito especial de banco ou base de dados relacional. Ou seja um banco onde dados são armazenados na forma de tabelas relacionáveis entre si através campos chaves.

As mais diversas facetas de atividades, desde locadoras de DVD até grandes indústrias metalúrgicas usam-se deste tipo de base para ter um maior controle sobre fatores como cadastro de clientes e sua condição em relação à empresa (Inadimplência, por exemplo).

Neste ponto, é importante evitar confundir o BD em sí (conjunto de tabelas relacionáveis) com o programa que o gerenciará, o Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD). EM outras palavras, softwares como Access, MySQL, Oracle, PostgreSQL não são BD, mas sim SGBD.

Mas ainda não falamos no assunto deste tópico. O que é e para que serve um Banco de Dados Geográfico (BDG)?

O BDG, também chamado de Banco de Dados Espacial (BDE), é semelhante ao descrito acima (relacional), com a grande e importante diferença de suportar feições geométricas em suas tabelas.

Este tipo de base com geometria oferece a possibilidade de análise e consultas espaciais. É possível calcular nestes casos, por exemplo, áreas, distâncias e centróides, além de realizar a geração de buffers e outras operações entre as geometrias.

Como dica de estudos para você obter uma boa base conceitual sobre BDG, indico o livro "Banco de Dados Geográficos" do INPE, que está disponível para download em PDF aqui.

Atualmente, alguns programas de SGBD desenvolveram extensões que inserem no software características de Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados Geográficos (SGBDG) o PostgreSQL, MySQL, e Oracle, sendo os dois primeiros softwares livres e o último proprietário.

Vamos falar um pouco mais do PostgreSQL e como ele passa a agir como SGBDG. O PostgreSQL é desenvolvido atualmente pela PostgreSQL Global Development Group. Quando se percebeu a necessidade de extender este SBGD para suportar dados espaciais desenvolveu-se a extensão conhecida como PostGis.

Sendo assim, vamos entender que o PostGis não é um BDG ou um SGBDG, ele é apenas uma extensão, um plugin, do PostgreSQL que lhe confere funções para armazenamento e manipulação de dados geográficos.

A figura abaixo procura mostrar a diferença entre o PostgreSQL e "seu filho". Note que para termos um BDG no PostgreSQL faz-se necessária a devida instalação da extensão PostGis.

Você pode importar arquivos vetoriais shapefile (*.shp) para dentro de um "Banco PostGis" utilizando recursos oferecidos pelo próprio programa ou utilizando algum software de SIG com essa funcionalidade. O shapefile será convertido em uma tabela espacial que pode ser integrada com as convencionais contidas na base, além de poder ser visualizada e manipulada através de programas como o gvSIG, Kosmo, Quantum Gis, Udig e muitos outros desta safra. Para baixar tutoriais sobre como realizar esta operação com alguns destes softwares, clique aqui.

Para baixar a versão mais recente do PostgreSQL e sua extensão espacial PostGis, acesse os links abaixo.

Para finalizar este post vamos considerar outra tecnologia do Geoprocessamento, a saber, WebMapping.

WebMapping (WebGis)

A internet vem se destacando nos últimos anos como uma excelente ferramenta para disponibilização e interligação de dados das mais diversas fontes e naturezas.

A geomática, como área do conhecimento, também encontrou na internet um nicho para suas atividades. A disponibilização de mapas digitais, os chamados WebGis ou WebMapping, tem-se tornado comum, permitindo que um maior número de usuários tenha acesso a dados espacializados, de forma hábil e atraente.

Talvez o estopim para o crescimento das aplicações SIG para internet tenha sido a popularização de serviços online gratuitos de localização como o Google Earth e Google Maps.

Os mapas na web se apresentam de três formas princiapais:

1) Mapas Estáticos - Mapas no formato de imagem (*.jpg, *.gif, *.png, etc) integrados à páginas da internet.

2) Mapas Gerados à partir de formulários - Fornece-se parâmetros para geração de mapas na forma de imagem.

3) Mapas Dinâmicos - O usuário seleciona uma área de seu interesse em um mapa geral, gerando uma navegação para outro mapa ou imagem mais específico com informações mais detalhadas desta região. Em geral apresentam interface atraente com ícones para consulta espacial calculo de distância e etc.

Para mais detalhes sobre tipos de mapas veja a publicação disponibilizada neste link.

Há muitos softwares e frameworks livres para o desenvolvimento de aplicações WebGis. Podemos destacar alguns: MapServer, GeoServer, i3Geo, Alov Map, Time Map, Open Layers e P.Mapper.

Diversos órgãos públicos fazem uso destas ferramentas para divulgação dos resultados de seus trabalhos.

A imagem abaixo mostra um exemplo de aplicação desenvolvida com MapServer e o framework P.Mapper. Clique aqui para acessar a página da aplicação (Este é um exemplo de mapa dinâmico).

Nesta visão geral sobre algumas das tecnologias do Geoprocessamento, pudemos dissipar alguns falsos conceitos em torno de termos como SIG, BDG, SGBDG, WebGis, etc. Espero que tenham gostado do que leram.

Fiquem à vontade para deixar sua sugestão de tema, críticas e impressões através do e-mail anderson[@]geoprocessamento.net

Anderson Medeiros

Tecnólogo em Geoprocessamento

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21jan/1013

Acidentes de Trânsito e Geoprocessamento

Olá novamente pessoal,

Venho falar com vocês de um assunto sério: acidentes de trânsito. Matam milhares de pessoas, ferem outras milhares e custam aos cofres públicos milhares de reais anualmente. Claro que o dinheiro neste caso não é o denominador comum, mas imaginem:

De acordo com o IPEA (Instituto de Pesquisas Econômicas Aplicadas) cada acidente de trânsito custa, em média, por vítima envolvida:

  • vítima ilesa: R$1.040,00
  • vítima ferida: R$36.305,00
  • vítima fatal: R$270.165,00

São valores absurdos. Isso, de acordo com o IPEA, envolve não só custos materiais e despesas hospitalares, mas também perda de produção, ou seja, dias parados no trabalho.

Bem, e o que Geoprocessamento ou SIG tem à ver com isso? Bem, um acidente é um evento extremamente complexo, com diversas variáveis importantes para uma macro-análise do trânsito e da segurança viária. Então, como conhecer um acidente de trânsito e suas variáveis? Como analisar a frequência de acidentes e as condições de tráfego de cada via? Podemos correlacionar os acidentes com mau tempo?

Um sistema que cadastre e analise acidentes é o ideal. Mas como localizar cada acidente? Temos à nossa disposição em quase todos os softwares de SIG/GIS ferramentas que executam a geocodificação. A geocodificação é basicamente o processo de se assinalar uma localização pontual (um ponto) à uma descrição textual, geralmente um endereço. Podemos utilizar ferramentas de geocodificação para localizar acidentes? Afirmativo. E focos de dengue? Afirmativo. E...qualquer coisa que possua um endereço em seu cadastro.

Um sistema deste tipo pode ajudar a salvar vidas e a diminuir o gasto público com obras ou medidas de segurança desnecessárias. Um sistema que realize este trabalho pode dar aos responsáveis pelo planejamento viário, subsídio técnico-científico para a proposição de medidas concretas.

Durante minha monografia, tentei desenvolver um sistema que fizesse este tipo de trabalho. Utilizei para o trabalho o banco de dados PostgreSQL e PostGIS e um algoritmo de geocodificação desenvolvido por David Bitner (não tenho o endereço do algoritmo, mas se quiserem dar uma olhada só me pedir por email).

Funcionou?

Funcionou, mas existem alguns percalços no caminho: a polícia militar e outros órgãos que registram os acidentes de trânsito em boletins de ocorrência, algumas vezes registram somente a via em que o acidente ocorreu e as vias que interseccionam aquele trecho (Rua X, entre rua A e Avenida B) ou somente o cruzamento em que o mesmo ocorreu.

Ferramentas de geocodificação tradicionais não suportam este tipo de endereçamento, portanto utilizei um pouquinho de código pl/pgsql para adicionar esta funcionalidade. Seria um sistema muito ruim se mais da metade dos acidentes cadastrados não fossem possíveis de serem geocodificados. Qualquer análise espacial realizada seria furada, pois os dados não estão completos.

Certo, mas o que eu preciso para montar algo similar? Ok, vamos lá.

  1. Uma base de referência de logradouros, com os seguintes atributos (ou similares): ID_Trecho, ID_Logradouro, Tipo_Logradouro, Nome_Logradouro, Numero_Inicial_Esquerdo, Numero_Inicial_Direito, Numero_Final_Esquerdo e Numero_Final_Direito, Intersecao_Anterior e Intersecao_Posterior. A base deve conter os trechos de logradouros devidamente preenchidos.
  2. Você pode usar um Guia Sei ou IR A CAMPO, e anotar estas numerações. Claro que para um projeto maior isto não funcionaria, mas é um começo. Nos campos Numeracao*, devem constar as numerações iniciais/finais de cada lado da via e em Intersecao* os logradouros que interseccionam aquele trecho.
  3. O algortimo geocodificador e um serviço geocodificador. Tudo isto vem com o algoritmo. O algoritmo é um pedaço de código que é orientado pelo serviço. O serviço é criado preenchendo-se a tabela correta, onde indicaremos qual é a base de referência e quais são os campos de interesse.
  4. Não tem quatro. É só isso.

 Bem cada acidente tem suas características, um número x de veículos envolvidos e outras informações relativas à cada motorista e gravidade de ferimentos (por veículo). A maioria dos algoritmos geocodificadores possuem ferramentas para geocodificação ad-hoc (propósito em si) e podemos desenvolver maneiras para geocodificador dados em batch (ou fornadas, levas, etc.).

No caso deste trabalho, foi desenvolvido um trigger ou gatilho, disparado assim que um usuário inserir alguma coisa na tabela que registra os acidentes, realizando uma busca pela representação pontual daquele endereço. Este trigger também avalia o tipo de endereço inserido pelo usuário, se ele representava um endereço completo (Rua A, 768) ou se representava um cruzamento (Rua A com Rua B) ou se apenas continha os valores das interseções (Rua A, entre Rua B e Rua C).

As funções complementares, que geocodificam entre intersecções ou em cruzamentos são apenas o uso simples de SQLs comuns e da função nativa do PostGIS ST_Line_Interpolate_Point, que recebe como argumentos a linha que se deseja interpolar a uma porcentagem.

Certo, como localizar um cruzamento? Bem, lembra que nossa base de referência possui o atributo Sufixo_Direcao e que este representa para qual linha "estamos indo"? Então, para selecionar a linha e mandar ela para a função, foi utilizando o seguinte:

SELECT * FROM logradouros WHERE Tipo_Logradouro = 'TipoEscolhido AND Nome_Logradouro = 'NomeEscolhido' AND Sufixo_Direcao = 'IntersecaoPosteriorEscolhida'.

À partir daí é só o caso de jogar na função: ST_Line_Interpolate_Point(ResultadoQuery,.99). A função já lhe retorna o ponto desejado.

E como usar esta função para localizar um acidente que ocorreu entre intersecções? Bem, como não temos idéia de onde o acidente ocorreu na via, utilizamos o ponto médio do logradouro para localizá-lo.

A função utilizada é a mesma, a única coisa que muda é o SQL, onde especificamos também um Prefixo_Direcao e ao invés de .99 na porcetagem da função, utilizamos .5, nos retornando o exato ponto médio daquele trecho.

Bem isso foi apenas uma pequena introdução à geocodificação e ao pequeno trabalho que realizei durante o ano de 2008. O sistema está pronto e funcioona! Mas ninguém usa :P .

Já existe um sistema para cadastro de acidentes em Uberlândia, mas é um sistema proprietário, e quem o desenvolvou não tem nem idéia do que Geoprocessamento significa. Ainda vai levar um bom tempo para os órgãos públicos descobrirem o tanto que as novas tecnologias podem ajudar, a poupar e neste caso, até a salvar vidas.

George

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