O que são os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e quais suas aplicações

Geoinformática, Geotecnologias, Geoprocessamento, Sistemas de Informação Geográfica, são muitos nomes e suas definições por vezes se confundem, como já explicamos no artigo sobre as diferenças entre Geoprocessamento, Geotecnologias e Geoinformática.

Neste mesmo artigo abordamos de forma sucinta sobre os Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) e outras Geotecnologias, como Sensoriamento Remoto, Cartografia Digital e Fotogrametria.

Os SIGs compõem uma das Geotecnologias mais utilizadas e completas da atualidade, sendo utilizado por diferentes profissionais ligados às áreas de meio ambiente, saúde, transportes, demografia, engenharias e várias outros. Por isso preparamos este artigo que mostra as principais características desse grande instrumento de análise espacial.

Mas antes vamos à um breve histórico…

Quando surgiu os Sistemas de Informação Geográfica?

As primeiras tentativas de automatizar parte do processamento de dados com características espaciais aconteceram na Inglaterra e nos Estados Unidos, nos anos 50. Os primeiros Sistemas de Informação Geográfica, em inglês Geographic Information System (GIS), surgiram na década de 60, no Canadá, como parte de um programa governamental para criar um inventário de recursos naturais. Ao longo dos anos 70 foram desenvolvidos novos e mais acessíveis recursos de hardware, tornando viável o desenvolvimento de sistemas comerciais.

A década de 80 representou o momento em que a tecnologia de sistemas de informação geográfica iniciou um período de acelerado crescimento, que perdura até os dias atuais. Até então limitados pelo alto custo do hardware e pela pouca quantidade de pesquisa específica sobre o tema, os SIGs se beneficiaram grandemente da massificação causada pelos avanços da microinformática e do estabelecimento de centros de estudos sobre o assunto

O que é um Sistema de Informação Geográfica?

Um SIG não é apenas um software, mas um sistema composto por dados, hardware, pessoas, metodologias, e, obviamente, o software. Todos esses componentes se integram nos permitindo armazenar, manipular e analisar uma riqueza de dados e informações espaciais.

Dados

Os dados são registros de fenômenos com referência espacial. A localização é um atributo particular que os diferencia dos demais tipos de dados. São divididos em dados espaciais e dados de atributo.

Hardware

O componente hardware consiste em elementos físicos que dão suporte ao funcionamento do sistema, como processador, memória, dispositivos de armazenamento, scanners, impressoras, estação total, equipamentos GPS, dentre outros. 

Pessoas

As pessoas são compostas de desenvolvedores, operadores e administradores do sistema, aplicam as diversas funções do SIG na resolução de problemas do mundo real, desenvolvem novas ferramentas e o conhecimento científico a ser utilizado no SIG. As pessoas precisam adquirir o conhecimento técnico para operar esse tipo de sistema.

Metodologia

A metodologia consiste no conjunto de procedimentos que cada usuário constrói em um SIG, visando atingir um objetivo. A análise espacial com mapas de Kernel é um exemplo de procedimento que pode ser realizado em um SIG, muito útil quando se quer evidenciar a concentração ou dispersão de eventos pontuais no espaço.

Software

O software é o elemento mais conhecido de um SIG. A partir dele é possível manipular as ferramentas e funções para geração da informação geográfica.

Existem diversos softwares de SIG, você pode ver uma lista neste link.

Um Sistema de Informação Geográfica é, portanto:

“um sistema constituído por um conjunto de programas computacionais, o qual integra dados, equipamentos e pessoas com objetivo de coletar, armazenar, recuperar, manipular, visualizar e analisar dados espacialmente referenciados a um sistema de coordenadas conhecido.”

Tipos de dados em um SIG

Todo software SIG abrange um sistema de gerenciamento de banco de dados capaz de manipular e integrar dois tipos de dados: os dados espaciais e dados de atributos, permitindo criar informações e facilitar a análise. Essa é uma vantagem desse sistema em relação a outros tipos de sistemas informatizados.

Os dados espaciais podem ser representados de forma vetorial ou matricial, já os dados de atributo são compostos por códigos alfanuméricos, armazenados em tabelas.

Veja um exemplo de dado espacial, de representação vetorial (shapefile) e de dado alfanumérico, integrados no software de SIG QGIS:

Esse é um outro exemplo de dado espacial, de representação matricial (imagem de satélite), visualizado no software de SIG QGIS:

Estrutura de um Sistema de Informação Geográfica

Um SIG, enquanto ambiente computacional, é composto pela seguinte estrutura hierárquica: interface com usuário; entrada e integração de dados; funções de consulta e análise espacial; visualização e plotagem; e a gerência de dados espaciais (armazenamento e recuperação de dados).

“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”.

Abordagens de utilização de um SIG

Existem três abordagens de utilização de um SIG: a abordagem da aplicação, a abordagem do desenvolvedor e a abordagem científica.

Abordagem de aplicação

Considera um Sistema de Informação Geográfica principalmente como uma ferramenta, usado para responder a perguntas, apoiar a tomada de decisões, manter um inventário de dados geográficos e informações e, claro, elaborar mapas.

Abordagem do desenvolvedor

Está preocupada com o desenvolvimento do SIG como plataforma de software ou tecnologia. Está preocupada com a melhoria, refinação e extensão da ferramenta e tecnologia em si. O SIG QGIS, por exemplo, possui uma grande comunidade de desenvolvedores de diferentes países, como Brasil, Suíça, Alemanha, Dinamarca, Suécia e Portugal.

Abordagem científica

Frequentemente referida como Ciência da Informação Geográfica (em inglês, GIScience), procura integrar diferentes disciplinas estudando métodos e técnicas de tratamento de informações espaciais. A abordagem científica também está interessada nas consequências e implicações sociais do uso e difusão da tecnologia SIG.

Aplicações dos Sistemas de Informação Geográfica

Um SIG pode ser utilizado como ferramenta para produção de mapas, como suporte para análise espacial de fenômenos e como um banco de dados geográficos, com funções de armazenamento e recuperação de informação espacial.

O SIG é a aplicação do Geoprocessamento, entendido como um conjunto de técnicas matemáticas e computacionais para transformar o dado espacial em informação espacial.

Portanto, sempre que o “Onde” aparece dentre as questões e problemas que precisam ser resolvidos por um sistema informatizado, haverá uma oportunidade para considerar a adoção de um SIG.

Vamos ver alguns exemplos de aplicação do SIG:

Análise do uso e cobertura da terra

Um Sistema de Informação Geográfica com funções de Processamento Digital de Imagens é uma ferramenta útil no planejamento ambiental.

A partir da classificação de imagens de satélite é possível obter mapas de uso e cobertura da terra de determinada área, propiciando a análise das mudanças que ocorreram ao longo do tempo, como diminuição da vegetação.

Análise espacial em saúde pública

Como dito anteriormente, os mapas de Kernel ou mapas de calor são bastante úteis para espacializar a intensidade de eventos pontuais. Na saúde pública eles possuem um grande potencial, pois permitem, por exemplo, analisar as áreas de maior concentração de determinada doença a partir de dados espaciais inseridos em um SIG.

Geomarketing

O Geomarketing, também conhecido como inteligência geográfica de mercado, é uma metodologia que “proporciona a elaboração de estratégias efetivas para vender mais, reduzir custos e elevar resultados, por meio de informações georreferenciadas”.

A Geocodificação é uma das várias técnicas utilizadas no Geomarketing que permite, por exemplo, encontrar áreas com maior concentração de clientes, a partir da transformação de endereços em pontos georreferenciados. Ela pode ser executada em softwares de SIG, como neste exemplo hipotético abaixo.

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Até mais.

Referência

BARROS, J. B. “Mudanças na paisagem e agricultura tecnificada no município de Ipanguaçu/RN”. Monografia (Bacharel em Geografia) – UFRN. Natal, 2014.

CÂMARA, G.; DAVIS, C.; MONTEIRO, A. M. (Org.). “Introdução à Ciência da Geoinformação”. INPE.

CARVALHO, R. M.; NASCIMENTO, Luiz F. C. “Spatial distribution of dengue in the city of Cruzeiro, São Paulo state, Brazil: use of geoprocessing tools”. Rev. Inst. Med. Trop. Sao Paulo, 2012.

COMUNIDADE QGISBrasil. “Comunidade QGISBrasil agora é Patrocinadora Bronze do Projeto QGIS Internacional”.

FITZ, P. R. “Geoprocessamento sem complicação”. São Paulo: Oficina de Textos, 2008.

GEOFUSION. “O que é Geomarketing? Saiba tudo neste infográfico”.

HUISMAN, O.; BY, R. A. de. “Principles of Geographic Information Systems”. ITC. 2009.

SHIN, M; CAMPBELL, J. “Essentials to Geographic Information Systems”.