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"Geotecnologias, Geomática, Geoprocessamento: Conjunto de Tecnologias ou Ciência da Informaçao?"
Gilberto CâmaraINPE
GeoUFF, Dezembro 2004
Licença de Uso: Creative Commons Atribuição-Uso Não-Comercial-Compartilhamentohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/br/
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Muitas perguntas...
A Geomática é um campo da Geografia ou uma nova ciência?
Geoinformação é outro nome para Cartografia Automatizada?
Onde acaba a Geografia e começa a Ciência da Geoinformação?
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Que não serão respondidas...
A Geomática é um campo da Geografia ou uma nova ciência?
Geoinformação é outro nome para Cartografia Automatizada?
Onde acaba a Geografia e começa a Ciência da Geoinformação?
Não há mais fronteiras rígidas na Ciência num mundo interdisciplinar...
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Uma Questão Mais Relevante
Que conjunto de conhecimentos formam a base de uma abordagem multidisciplinar que combina Geografia Tecnologia de Informação Modelagem Matemática Cartografia
Qual a base de diálogo comum?
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Hipótese: Espaço como Base
Espaço Geográfico
Conceito compartilhado por Geografia, Geomática, Geoprocessamento, Ciência da Geoinformação
Substrato sobre o qual as análises são conduzidas
Mas, afinal, o que é o espaço geográfico?
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Partindo de Milton Santos...
“O espaço geográfico é um sistema de objetos e um sistema de ações”
“O espaço inclui um arranjo de fixos e fluxos”
Focos Geografia Humana Organização do espaço Processos de transformação do espaço
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...para uma definição abrangente
O Espaço Geográfico tem três compoentes: o espaço natural, o espaço produzido e a sua geometria”
“O espaço natural é um sistema de formas (distribuições) e um sistema de processos”
“O espaço produzido é um sistema de objetos e um sistema de ações”
“A geometria do espaço geográfico é variável, combinando uma organização de lugares com uma organização de redes”
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Da definição à prática
O que são “sistemas de formas” e “sistemas de processo”?
O que são “sistemas de objetos” e “sistemas de ação”?
Como combinar “geometrias de lugares” com “geometrias de redes”?
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Sistemas de Formas (Distribuições)
Distribuição (campos) variável que possui valores em todos os lugares pertencentes a uma
região geográfica. Representam um fenômeno contínuo topografia, poluição num lago
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Sistemas de Processos
Modelos matemáticos de fenômenos naturais Equações diferenciais (descrevem a tendência a cada
instante) Hidrologia, Climatologia, Geomorfologia
11 1 2
dEF P P
dt
21 2 3 4
dEP P P P
dt
1 ( )F f t
2 ( )F f t
3 ( )F f t
1 1 2( , )P f E E
2 1 2 3( , , )P f E E F
3 2 2( , )P f E F
4 2( )P f E
E1 E2P2
P1F1 P4
F3
F2
P3
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Sistemas de Processos: Simulação Hidrológica
IAF = 1
IAF = 4
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
ago/set/out nov/dez/jan fev/mar/abr mai/jun/jul
IAF = 1
IAF = 4
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
ago/set/out nov/dez/jan fev/mar/abr mai/jun/jul
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Sistemas de objetos
Objetos (entidades, feições) Elemento único cuja localização pretende ser exata e
possui atributos característicos.
lotes, municípios, linhas de transmissão Propriedades
Definidos por seus limites (fronteiras) Homogeneidade interna Descrito por seus atributos
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São Paulo – Renda Per Capita(distritos, contagem 1996)
São Paulo – Renda Per Capita(zonas OD, Metro 1997)
Sistemas de Objetos
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Sistemas de Objetos
População >60 anos
População não alfabetizada
Renda per capita
96 DISTRITOS DO MSP
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População >60 anos
População não alfabetizada
Renda per capita
EFEITOS DE ESCALA
270 ZONAS OD97 DO MSP
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Sistemas de Ações
Milton Santos: Espaço geográfico requer a representação dos conceitos de intenção e ação
Como representar intenções e ações?
Desafio intelectual importante
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Desmatamento 2003Desmatamento 2003
Fonte: INPE PRODES Digital, 2004.Fonte: INPE PRODES Digital, 2004.
Desmatamento 2002/2003Desmatamento 2002/2003
Desmatamento até 2002Desmatamento até 2002
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A Luta pela Terra na Amazônia
Madeira
Competição pelo Espaço
Soja
Colonos Gado
Source: Dan Nepstad (Woods Hole)
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Relógios, Nuvens ou Formigas?
Relógios Paradigmas: lei de Newton (leis físicas que governam o
mundo) Exemplos: Modelos hidrológicos
Nuvens Modelos estocásticos Exemplos: Geoestatística
Formigas Modelos emergentes Suporte: teoria de sistemas complexos Exemplos: automata celulares
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Qual a Dimensão do Nosso Desafio?
fonte: John Barrow
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Sistemas de Ações
Espaços celulares
Componentes conjunto de células georeferenciadas identificador único vários atributos por células matriz genérica de proximidade - GPM
superfície discreta de células retangulares multivaloradas possivelmente não contíguas
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Sistemas de Ações
Modelo Espacial: espaços celulares não-isotrópicosModelo Comportamental: autômatos celulares híbridos + agentes situadosModelo Temporal: simulador de eventos discretos
GIS
E3
E4
E1
E2
possui
é um
proprietário
espaço
trator
desmata
• cobertura• uso• tipo de solo
• custo• capacidade• depreciação• posição
• f(‘floresta’, trator) ‘solo exposto’como?
• g(‘floresta’, trator ) ‘pasto’
Desmatamento
• renda X
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Agentes modelados como automatos celulares
Sistemas de Ações
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62° 30’ W 62° 00’ W
9° 00’ S
9° 30’ S
10° 00’ S
10° 30’ S
10° 00’ S
9° 30’ S
9° 00’ S
62° 30’ W 62° 00’ W
10° 30’ S
0 30 km
RondôniaDiferentes Atores, Diferentes Padrões
Fonte (Escada 2003)0 4 Km
MediumSmall Large
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Modelagem de Uso da Terra em Rondônia
Global study
area rate
in time
Deforestation Rate Distribution from 1985 to 2000 - Land Units Level:
Large/Medium Rate Distribution sub-model Small Farms Distribution sub-model
Allocation of changes - Cellular space level:
Large/Medium allocation sub-model Small allocation sub-model
2.500 m (large and
medium)
500 m (small)Large farms
Medium farms
Urban areas
Small farms
Reserves
Land unit 1 rate t
Land unit 2 rate t
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Diferentes Atores, Diferentes Padrões
Factors affecting location of changes:
Small Farmers (500 m resolution): Connection to opened areas
through roads network Proximity to urban areas
Medium/Large Farmers (2500 m resolution):
Connection to opened areas through roads network
Connection to opened areas in the same line of ownerships
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Espaços de Geometria Variável
Geometrias de lugares Decomposição do espaço em
partições definidas
Geometrias de fluxo Relações determinadas por
conexões
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Espaços de Geometria Variável
UU
U
Ambientes definidos de forma recorrente
Modelos multiescala: Porções distintas do espaço podem ter escalas diferentes
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Visão de Longo Prazo : Modelos Integrados
Mudanças Climáticas:
Aumento de temperaturaMudanças nos níveis de precipitação
Aumento do nível do marVariabilidade e eventos extremos
Emissões e Concentrações
Gases do efeito estufa e aerosóisprovenientes
Queima de combustíveis fósseise mudanças de cobertura
Sistemas Humanos e Naturais
Recursos terrestres e aquáticosEcossistemas e biodiversidade
Áreas povoadas e infra-estruturaSistemas agrícolas
Saúde humana
Caminhos de DesenvolvimentoSócio-econômico
Mudanças demográficasCrescimento Econômico
TecnologiaPolíticas Públicas e Instituições
AdaptaçãoVulnerabilidade