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Análises espaciais: introdução. Prof ª Iana Alexandra Alves Rufino (iana_alex@uol.com.br). Análises Espaciais:introdução. O que são análises espaciais ? Tipos de dados em análises espaciais Modelos de inferência espacial. O que são Análises Espaciais?.

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Presentation Transcript
an lises espaciais introdu o

Análises espaciais:introdução

Profª Iana Alexandra Alves Rufino

(iana_alex@uol.com.br)

an lises espaciais introdu o1
Análises Espaciais:introdução

O que são análises espaciais?

Tipos de dados em análises espaciais

Modelos de inferência espacial

o que s o an lises espaciais
O que são Análises Espaciais?

O que distingue um SIG de outros tipos de sistemas de informação são as funções que realizam análises espaciais.

Tais funções utilizam os atributos espaciais e não espaciais da base de dados e buscam fazer simulações (modelos) sobre os fenômenos do mundo real, seus aspectos ou parâmetros.

o que s o an lises espaciais1
O que são Análises Espaciais?
  • Exemplos de análises espaciais:
  • Epidemias: Há um padrão observado na distribuição espacial de uma doença? Observa-se alguma associação com uma possível fonte poluidora? Alguma evidência de contágio?
  • Crimes: Há uma concentração de certos tipos de assalto em uma região? Os roubos que ocorrem nesta área estão relacionados com as condições sócio-econômicas da área?
o que s o an lises espaciais2
O que são Análises Espaciais?
  • Exemplos de análises espaciais:
  • Prospecção Mineral: Pode-se usar este conjunto de amostra para estimar a extensão deste depósito mineral?
  • Zoneamento agrícola: Como escolher corretamente em qual tipo de solo, vegetação e geomorfologia uma certa cultura é mais indicada?
o que s o an lises espaciais3
O quesãoAnálisesEspaciais?

A ênfase da Análise Espacial é mensurar propriedades e relacionamentos considerando a localização espacial do fenômeno de forma explícita. Ou seja, incorporar o espaço à análise.

slide7

Exemplo pioneiro:

John Snow mapeia os óbitos e identifica a correlação entre a cólera e a ingestão de àgua insalubre em alguns pontos da cidade

Londres, 1854

o que s o an lises espaciais4
O quesãoAnálisesEspaciais?

As análises espaciais podem apresentar diferentes níveis de complexidade:

Adaptado de Brights & Elliot, 1995

an lises espaciais introdu o2
Análises Espaciais:introdução

O que são análises espaciais?

Tipos de dados em análises espaciais

Modelos de inferência espacial

tipos de dados em an lises espaciais
Tipos de dados emAnálisesEspaciais
  • Eventos ou padrões pontuais: ocorrências identificadas como pontos localizadas no espaço (Ex: crimes, doenças, espécies vegetais, etc;)
  • Superfícies Contínuas: estimadas a partir de um conjunto de amostras regularmente ou irregularmente distribuídas (Ex: mapas geológicos, pedológicos, topográficos, etc;)
  • Áreas com contagens e taxas agregadas: dados que por questões de confidencialidade são agregados em unidades de análise usualmente delimitadas por polígonos fechados (Ex: setores censitários, municípios, etc;)
tipos de dados em an lises espaciais1
Tipos de dados emAnálisesEspaciais

As análises espaciais lidam com dados ambientais e sócioeconômicos

tipos de dados em an lises espaciais2
Tipos de dados emAnálisesEspaciais

Análises de padrões pontuais: exemplo

Localização de homicídios (vermelho)

Acidentes de trânsito (amarelo)

Suicídios (azul)

Distribuição de casos de mortalidade por causas externas em Porto Alegre em 1996 e estimador de intensidade/FIOCRUZ (Santos & Barcellos, 1996)

tipos de dados em an lises espaciais3
Tipos de dados emAnálisesEspaciais

Análises de padrões pontuais: exemplo

- Duas possibilidades:

. Estudar a distribuição espacial dos pontos testando hipóteses sobre o padrão observado: aleatório, aglomerado em alguns pontos, regularmente distribuído, etc;

. Estabelecer o relacionamento de ocorrências de eventos com características do indivíduo incorporando algum fator ambiental do qual não se dispõe de dados;

tipos de dados em an lises espaciais4
Tipos de dados emAnálisesEspaciais

Análises de padrões pontuais: exemplo

- A superfície interpolada mostra um padrão de distribuição com uma forte concentração no centro da cidade decrescendo em direção aos bairros

- Esta superfície serve como uma “temperatura da violência”

tipos de dados em an lises espaciais5
Tipos de dados emAnálisesEspaciais

Análises de superfícies: exemplo

Distribuição de perfis e amostras de solo em Santa Catarina (esquerda) e

distribuição contínua estimada para a variável saturação por bases (direita).

tipos de dados em an lises espaciais6
Tipos de dados emAnálisesEspaciais
  • Análises de superfícies: exemplo
  • Cruzes destacadas: pontos de coleta de amostras de solos
  • A partir das medidas foi estimado um modelo de dependência espacial que permitiu a interpolação da superfície
  • Dados ambientais (resultantes de fenômenos naturais de longa e média duração): permitem a hipótese da estacionariedade(geoestatística)
  • A estacionariedade supõe um comportamento homogêneo na região de estudo
tipos de dados em an lises espaciais7
Tipos de dados emAnálisesEspaciais

Análises de áreas: exemplo

Mapa de Exclusão/Inclusão Social de São Paulo (1991) e agrupamentos de exclusão social (Zonas Leste e Sul) e inclusão social (centro).

tipos de dados em an lises espaciais8
Tipos de dados emAnálisesEspaciais
  • Análises de áreas: exemplo
  • Áreas usualmente delimitadas por polígonos fechados onde supõe-se homogeneidade interna (mudanças importantes só ocorrem nos limites)
  • Não há garantias de que a distribuição do evento seja homogênea dentro da unidade
  • Mapa produzido a partir de dados censitários: indica extremos de inclusão e exclusão social na cidade
modelos de infer ncia espacial
Modelos de InferênciaEspacial

A análise espacial é composta por um conjunto de procedimentos encadeados cuja finalidade é a escolha de um modelo inferencial que considere explicitamente os relacionamentos espaciais presentes no fenômenos (Câmara et al, 2002)

an lises espaciais introdu o3
Análises Espaciais:introdução

O que são análises espaciais?

Tipos de dados em análises espaciais

Modelos de inferência espacial

modelos de infer ncia espacial baseados em dados
Modelos de InferênciaEspacialbaseadosem dados
  • Variação Contínua (geoestatística)
  • Variação discreta
  • Processos Pontuais
modelos de infer ncia espacial exemplo did tico
Modelos de InferênciaEspacial:Exemplodidático
  • Leishmaniose Viceral: doença animal que pode atingir o homem (surto em algumas cidades brasileiras)
  • Doença transmitida por mosquitos
  • Principal reservatório doméstico da doença em áreas urbanas: cães
  • Controle da doença: combate ao inseto e eliminação de cães na área (200m em torno de uma ocorrência)
modelos de infer ncia espacial exemplo did tico1
Modelos de InferênciaEspacial:Exemplodidático
  • As ferramentas de análise espacial podem ajudar a responder questões como:
  • Qual o raio de dispersão do mosquito em torno de seu habitat?
  • Em área úrbana qual o ambiente preferencial de reprodução do mosquito?
  • Existem relações entre prevalência canina e condições socioeconômicas da população?
modelos de infer ncia espacial exemplo did tico2
Modelos de InferênciaEspacial:Exemplodidático
  • Qual o raio de dispersão do mosquito em torno de seu habitat?
  • Podem ser usados dois modelos:
  • . Variação contínua: gerar superfícies contínuas determinando as áreas de maior risco a partir de uma amostra de pontos descontínuos (locais onde se fez a coleta dos mosquitos)
  • . Processos pontuais: modelar a probabilidade de captura do mosquito. Neste caso a variável é o local onde o mosquito já foi capturado.
modelos de infer ncia espacial exemplo did tico3
Modelos de InferênciaEspacial:Exemplodidático
  • Em área úrbana qual o ambiente preferencial de reprodução do mosquito?
  • . Variação contínua: relacionar com outros atributos ambientais como presença de matéria orgânica e condições do solo. Superfícies destas variáveis poderiam ser geradas para apoiar a análise
  • Existem relações entre prevalência canina e condições socioeconômicas da população?
  • Variação discreta: o tipo de análise envolve contagem por áreas, por exemplo, indicadores socioeconômicos
modelos de infer ncia espacial1
Modelos de InferênciaEspacial
  • Não existe modelo certo, existe o modelo que melhor se ajusta aos dados e pode contribuir mais para a compreensão do fenômeno estudado