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AN02FREV001/REV 4.0 
 38 
PROGRAMA DE EDUCAÇÃO CONTINUADA A DISTÂNCIA 
Portal Educação 
 
 
 
 
 
 
CURSO DE 
GEOPROCESSAMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno: 
 
EaD - Educação a Distância Portal Educação 
 
 
 
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CURSO DE 
GEOPROCESSAMENTO 
 
 
 
 
 
 
MÓDULO II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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MÓDULO II 
 
 
5 SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 
 
 
5.1 ESTRUTURA DE DADOS NO SIG 
 
 
A Geoinformação possui as coordenadas geográficas (longitude, latitude e 
altitude), as quais são chamadas de informação georreferenciada. Os sistemas de 
informação geográfica possuem como base de dados informações 
georreferenciadas (informações espaciais). Os SIGs podem receber informações de 
fonte como digitalização de mapas, aerofotogrametria, sensoriamento remoto, 
levantamento de campo, entre outros. Os sistemas de informação geográfica 
possuem a capacidade de estabelecer relacionamentos espaciais entre os 
elementos gráficos (FILHO, 1995). (FURTADO, 2002) (CÂMARA. et al. 2012). 
 
 
 FIGURA 34: RELACIONAMENTOS ESPACIAIS 
 
FONTE: Câmara et al.(2012). 
 
 
 
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Os SIGs trabalham também com atributos alfanuméricos, esses são 
associados com elementos gráficos. Os dados usados pelos sistemas de 
informações geográficas são divididos em dados gráficos, dados espaciais ou 
geográficos que possuem as informações geográficas das superfícies, e os dados 
não gráficos, conhecidos como alfanuméricos ou descritivos (CÂMARA. et al. 1995). 
Na próxima figura é ilustrada a estrutura de dados de um sistema de 
informação geográfica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FIGURA 35: ESTRUTURA DE DADOS DE UM SIG 
 
FONTE: Câmara et al.(2012). 
 
 
 
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Os processos que tratam as informações geográficas dependem das 
escalas. Com a variação das escalas os mesmos objetos podem ser representados 
de maneiras diferentes. Na generalização cartográfica a precisão e a geometria são 
alteradas para melhorar a legibilidade e a compreensão dos dados geográficos. Com 
isso, novos objetos podem ser criados, outros excluídos e outros apenas 
sintetizados (BORGES 2002). 
Os dados geográficos possuem as seguintes características fundamentais 
de acordo com Borges (2002): 
 
 Espaciais: representa a posição geográfica e a geometria dos dados 
geográficos; 
 Não espaciais: representa o dado como um todo; 
 Temporais: representa a validade dos dados geográficos e as suas 
variações durante um determinado tempo. 
 
As propriedades dos dados geográficos, de acordo com Borges (2002), são: 
 
 Geométricas: representa a geométrica do objeto por meio de pontos, 
linhas e polígonos. Propriedades geométricas como, comprimento, sinuosidade e 
orientação para linha, perímetro e área para a superfície, volume, forma e inclinação 
são estabelecidos; 
 Topológicas: representa as posições relativas dos objetos no espaço e 
estuda os lugares geométricos. Essas posições são conectividade, orientação, 
adjacência, contenção, contiguidade e pertinência. 
 
Os quatro atributos dos dados georreferenciais armazenam as informações 
de onde as entidades estão localizadas, do relacionamento entre elas, do tempo em 
que elas são válidas e da existência delas. Atributos qualitativos e quantitativos 
guardam as características das entidades e são representados por dados 
alfanuméricos. Os atributos de localização geográfica armazenam informações 
sobre a geometria dos objetos, sistemas de coordenadas, distância entre pontos, 
entre outros. As relações de vizinhança espacial interna e externa dos objetos são 
representadas pelo atributo chamando relacionamento topológico. E por fim, o 
 
 
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atributo chamado componente de tempo guarda as informações temporais, sazonais 
e periódicas dos objetos (FILHO, 1995). 
 
 
6 DADOS ESPACIAIS 
 
 
Dados geográficos ou espaciais significa que os dados são representações 
da superfície terrestre e estão relacionados com sua localização no espaço. Eles 
podem ser posicionados em uma região geográfica utilizando suas coordenadas. 
Com isso, o espaço geográfico pode ser analisado e estudado. 
 
 
6.1 VETORIAL 
 
 
Dados vetoriais representam o mundo real por meio de coordenadas X, Y. 
Um SIG representa pontos, linhas e áreas como conjuntos de pares de 
coordenadas. Os pontos são representados por um par de coordenadas, as linhas 
por uma sequência de coordenadas e as áreas por meio da igualdade dos valores 
que representam o primeiro e último pares de coordenadas (SANTOS 2012) 
(CÂMARA. et al. 2012). 
 
 
6.2 MATRICIAL (RASTER) 
 
 
O mudo real é representando por meio de pixels, conhecidos por células, 
essas formam matrizes que possuem valores, par de coordenadas ou longitude, 
latitude, que permitem reconhecer os objetos (SANTOS 2012) (CÂMARA. et al. 
2012). 
 
 
 
 
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FIGURA 36: ESTRUTURA MATRICIAL E VETORIAL 
 
FONTE: Câmara et al.(2012). 
 
 
 
 
 
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Outro exemplo de dados vetoriais e matriciais é mostrado na figura abaixo. 
 
 
FIGURA 37: ESTRUTURA VETORIAL (1) E MATRICIAL (2) 
 
FONTE: Santos (2012). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FIGURA 38: TIPOS DE ARQUIVOS MATRICIAIS 
 
FONTE: Santos (2012). 
 
 
Na tabela abaixo são mostrados as comparações entre as estruturas com 
dados vetoriais e estruturas com dados matriciais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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TABELA 1: COMPARAÇÕES ENTRE DADOS VETORIAIS E MATRICIAIS 
 
FONTE: Câmara et al.(2012). 
 
 
 
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Na próxima tabela são ressaltadas as vantagens e desvantagens dos dados 
vetoriais e matriciais. 
 
 
TABELA 2: VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS DADOS VETORIAIS E 
MATRICIAIS 
 
FONTE: Câmara et al.(2012). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7 DADOS ALFANUMÉRICOS 
 
 
Dados alfanuméricos, conhecidos como dados não gráficos ou descritivos, 
armazenam valores alfabéticos, numéricos, sinais, etc. São divididos em dois tipos, 
os atributos dos dados espaciais e os atributos georreferenciados. 
 
 
7.1 ATRIBUTOS DOS DADOS ESPACIAIS 
 
 
Esses atributos armazenam informações descritivas das características do 
dado espacial. Eles são ligados às entidades espaciais por meio de identificadores 
chamados geocódigos. Fornecem informações quantitativas e qualitativas 
associadas às feições espaciais como pontos, linhas ou áreas que estão na base 
dos dados espaciais (PINA, 2000). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FIGURA 39: GEOCÓDICOS DA BASE DAS FAVELAS DO MUNICÍPIO DO RIO DE 
JANEIRO, BRASIL
 
FONTE: Pina (2000). 
 
 
A ligação entre as duas bases de dados pode ser feita por meio de 
indicações da localização geográfica. Nesse caso, basta incluir um campo com o par 
de coordenadas, nos registros da base de dados não gráficos (PINA, 2000). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FIGURA 40: RELACIONAMENTO ENTRE DADOS GRÁFICOS E NÃO GRÁFICOS 
POR MEIO DE COORDENADAS 
 
FONTE: Pina (2000). 
 
 
 
 
 
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7.2 ATRIBUTOS GEORREFERENCIADOS 
 
 
Esses atributos são usados para georreferenciar alguma característica 
específica,desconsiderando suas feições espaciais. Descrevem eventos, ações 
como óbitos, nascimento ou relatórios ambientais, que podem ser relacionados com 
alguma localização geográfica especificada, como domicílios, hospitais entre outros 
(CÂMARA. et al. 2012) (PINA, 2000). 
 
 
8 COMPONENTES DE UM SIG 
 
 
Sistemas de informações geográficas possuem componentes que executam 
trabalhos diferentes, independentes e ao mesmo tempo integrados, para fornecer 
informações ao SIG que por sua vez, fornecerá informações que influenciará nas 
tomadas de decisão dos projetistas. Partindo da visão funcional, os SIGs possuem 
um conjunto de subsistemas que realizam trabalhos integrados que facilitam o 
compartilhamento das informações. Focando na análise voltada para o processo 
administrativo, os SIGs possuem elementos e atividades que influenciam na decisão 
da equipe que elaborou todo o projeto (SABEL, 2000). 
Os componentes de um SIG podem ser divididos em quatro elementos 
básico, hardwares, softwares, dados e profissionais (CÂMARA. et al. 2012) 
O hardware usado pode ser computadores, workstations e 
minicomputadores. Os periféricos de entrada podem ser mesas digitadoras, 
scanners, drives de fita, câmaras digitais, restituidores fotogramétricos, instrumentos 
topográficos eletrônicos, GPS, entre outro. Os periféricos de saída podem ser 
monitores, plotters e impressoras (CÂMARA. et al. 2012) 
Softwares de SIG são desenvolvidos em alto nível de sofisticação para 
tratamento e análise de imagens com maior detalhamento. Os dados geográficos, 
que são o objeto de trabalho dos SIGs, são coletados, armazenados e manipulados 
 
 
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por meio de processos trabalhosos, pois é usada uma grande quantidade de 
informações para melhor análise das imagens. Os profissionais envolvidos no 
projeto desenvolvido nos SIGs precisam de treinamento para trabalhar com os 
softwares, com os hardwares e para realizar análises dos dados geográficos 
(CÂMARA. et al. 2012) . Abaixo é mostrada a estrutura formada pelos componentes 
de um sistema de informação geográfica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FIGURA 41: ESTRUTURA FORMADA PELOS COMPONENTES DE UM 
SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 
FONTE: Sabel (2000). 
 
 
 
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9 CARACTERÍSTICAS DE UM SIG 
 
 
Existem muitos sistemas de informações geográficas com diversas 
características dos tipos de estrutura de dados, modelos de banco de dados, 
maneira de análises, entre outras. De acordo com Câmara et al.(2012) e Moreira 
(2007), algumas características são listadas abaixo: 
 
 SIG permite inserir e integrar, em um banco de dados, informações 
espaciais provenientes de diversas fontes, como cartografia, imagens de satélites, 
dados censitários, dados cadastrais de superfície rural e urbana, dados de redes e 
de modelo numérico de terreno; 
 Mecanismo que combina várias informações por meio de algoritmos de 
manipulação e análise; 
 Possui sistemas de aquisição e conversão de dados; 
 Possui banco de dados espaciais e de atributos; 
 Possui sistema de gerenciamento de banco de dados conhecido pela 
sigla SGBD; 
 Realiza análise cartográfica; 
 Realiza processamento de imagens; 
 Representa graficamente informações de natureza espacial, 
associando aos gráficos às informações alfanuméricas; 
 Representa informações gráficas na forma de vetores e/ou na forma de 
imagens digitais; 
 Recupera informações com base em critérios alfanuméricos, com 
comandos semelhantes aos usados em gerenciamento tradicional de banco de 
dados, e com base em relações espaciais topológicas como contingência, 
adjacência e interceptação; 
 Realiza operações aritméticas de polígonos como união, interseção e 
diferença; 
 Oferece recursos para entrada e manutenção dos dados; 
 
 
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 Oferece recursos para composição de saídas e geração de resultados; 
 Possibilita importação e exportação dos dados para outros softwares 
que executam análise e processamento de imagens; 
 Interface de fácil manipulação; 
 Oferece recursos para o desenvolvimento de aplicativos específicos 
por meio de linguagens de programação, considerando as necessidades de cada 
usuário; 
 Possui sistemas de análises estatísticas; 
 Possui recursos para representação e carregamento dos mapas 
cartográficos no ambiente de trabalho do SIG. 
 
 
10 SISTEMAS DE AQUISIÇÃO E CONVERSÃO DE DADOS PARA SIG 
 
 
Os dados são obtidos por meio de digitalização manual, de digitalização 
automática por meio de leitor ótico de dispositivos de varredura (scanners), digitação 
via teclado e de leituras de dados de fonte secundário como fitas magnéticas e 
discos óticos. Após a obtenção dos dados eles são transferidos para o banco de 
dados do SIG (FILHO, 1995) (FILHO, 1997). 
A digitalização de mapas que estão em folha de papel é realizada com mesa 
digitadora que possui canetas óticas que marcam diversos pontos. Esses pontos são 
calculados e interpretados como pares de coordenadas X,Y. Nesse momento podem 
ocorrer ajustes nos nós se for necessário para a digitalização ficar mais próxima da 
realidade para a identificação dos objetos nos mapas (FILHO, 1995) (FILHO, 1997). 
Na leitura ótica uma imagem digital é gerada com o movimento que o leitor 
ótico realiza sobre o mapa. Esse processo de aquisição é mais rápido que a 
digitalização. Para utilizar o processo de varredura em um mapa, ou seja, utilizar o 
scanner, o mapa precisa ter condições para sofrer esse processo, senão textos 
podem ser lidos como se fossem entidades, linhas que formam o contorno do mapa 
podem ser quebradas por textos e símbolos escritos por cima delas (FILHO, 1995) 
(FILHO, 1997). 
 
 
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A digitação via teclado insere os dados não gráficos no banco de dados do 
SIG. O GPS, conhecido como Global Positioning Systems, utiliza uma rede de 
satélites para rastreamento da posição geodésica. Esse processo de aquisição de 
dados realiza levantamentos de campo com alto nível de exatidão (FILHO, 1995) 
(FILHO, 1997). 
Após entender como os dados podem ser obtidos para serem inseridos nos 
sistemas de informações geográficas, nas próximas figuras são mostrados alguns 
exemplos de aquisição de dados espaciais por meio da aerofotogrametria, por meio 
de satélites, por amostragem de solo em agricultura e por uso de um software de 
desenho vetorial e importação no SIG. 
 
 
FIGURA 42: AQUISIÇÃO DE DADOS ESPACIAIS POR MEIO DA 
AEROFOTOGRAMETRIA 
 
FONTE: Kaster, (2012). 
 
 
 
 
 
 
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FIGURA 43: AQUISIÇÃO DE DADOS ESPACIAIS POR MEIO DE SATÉLITES 
 
FONTE: Kaster, (2012). 
 
 
FIGURA 44: AQUISIÇÃO DE DADOS ESPACIAIS POR AMOSTRAGEM DE 
SOLO EM AGRICULTURA 
 
FONTE: Kaster, (2012). 
 
 
 
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FIGURA 45: AQUISIÇÃO DE DADOS ESPACIAIS POR USO DE UM SOFTWARE 
DE DESENHO VETORIAL E IMPORTAÇÃO NO SIG 
FONTE: Kaster, (2012). 
 
 
Os dados geográficos são armazenados em um SIG de acordo com suas 
características. Os dados são organizados em um SIG por meio de camadas, 
também chamadas de layers. Em cada camada pode ser encontrado uma variável 
geométrica, por exemplo, uma imagem de satélite de uma região, os seus 
municípios, a sua geomorfologia ou hidrologia. Cada camada é representada por 
estruturas lógicas e cada uma é armazenada em um arquivo. Cada SIG possui sua 
forma distinta de armazenar e documentar seus dados, conhecido como nível 
sintático (CÂMARA. et al. 2012). 
 
 
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Um sistema de informação geográfica pode trabalhar com dados de outros 
projetos, mas para haver relacionamentos entre os dados mantidos em cada banco 
de dados de cada SIG, esses dados precisam ser convertidos. A conversão mais 
simples que existe é conhecida como conversãosintática direta de formatos que 
realiza a interpretação e tradução dos arquivos de informações geográfica em 
diferentes formatos (CÂMARA. et al. 2012). 
 
 
11 BANCO DE DADOS 
 
 
Os bancos de dados são formados pelo banco de dados espaciais que 
descrevem a forma e posição das características da superfície do terreno, e o banco 
de dados de atributos, que possui atributos e qualidades das características 
(CÂMARA. et al. 2012). 
Os sistemas de gerenciadores de banco de dados (SGBD) são ferramentas 
que facilitam o intercâmbio de dados entre os SIGs. Um modelo de banco de dados 
que atende às exigências dos sistemas SIGs é o Modelo Objeto-Relacional que 
permite a definição de tipos abstratos de dados e a manipulação de objetos 
complexos (JÚNIOR, LEAL, 2012) (FILHO, IOCHPE, 1996) (FILHO, 1995). 
Dentro de um banco de dados geográficos os elementos da realidade 
possuem três identidades, uma é o elemento na realidade chamado entidade, a 
segunda é o elemento representado no banco de dados, denominando objeto. A 
terceira identidade, usada em aplicações cartográficas, é chamada de símbolo e 
representa entidades/objetos de alguma forma nos mapas. (FILHO, IOCHPE, 1996) 
(FILHO, 1995). 
Entidade representa qualquer fenômeno geográfico natural ou do homem. O 
objeto é a representação digital de uma entidade, como por exemplo, um hospital 
pode ser um ponto ou uma região grande de acordo com a escala utilizada. O 
agrupamento de entidades com características parecidas, como por exemplo, 
conjunto de ruas de um bairro, é chamado de tipo de entidade. Cada entidade 
armazenada em um banco de dados espaciais é representada por um tipo de objeto 
 
 
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espacial, um bom exemplo é citado na tabela abaixo (FILHO, IOCHPE, 1996) 
(FILHO, 1995). 
 
 
TABELA 3: TIPOS DE OBJETOS ESPACIAIS 
 
FONTE: Filho e Iochpe (1996), Filho (1995). 
 
 
Classe de objetos significa um conjunto de objetos que representa um 
conjunto de entidades, como por exemplo, um conjunto de pontos que representa 
um conjunto de parques, ou hospitais, ou casas. É um conjunto de representações 
digitais que representa um conjunto de fenômenos naturais. Já as características de 
cada entidade são descritas por atributos em formas não geográficas, como nome, 
largura, altura entre outros (FILHO, IOCHPE, 1996) (FILHO, 1995). 
Em cada layer existe uma entidade ou um grupo de entidades com 
características semelhantes, como por exemplo, uma camada pode ter apenas os 
telhados feitos com cimento, outra camada com telhados feitos de telhas e em outra 
camada os telhados feitos de madeira (FILHO, IOCHPE, 1996) (FILHO, 1995). 
 
 
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 63 
O armazenamento de dados pode ser feito pelo modelo de arquitetura dual, 
que propõe a inserção de dados espaciais e convencionais em locais diferentes, 
mas com um identificador que relacione seus objetos em comum. A desvantagem 
desse modelo de armazenamento é a dificuldade em manter a integridade dos 
objetos. Qualquer mudança no banco de dados alfanumérico deve ser notificada na 
estrutura de dados geográficos para manter a integridade dos objetos (JÚNIOR, 
LEAL, 2012). 
 
 
FIGURA 46: ARQUITETURA DUAL COM BANCO DE DADOS INTERNO 
 
FONTE: Júnior, Leal (2012). 
 
 
 
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FIGURA 47: ARQUITETURA DUAL COM BANCO DE DADOS EXTERNO 
 
FONTE: Júnior, Leal (2012). 
 
 
A outra arquitetura usada para o armazenamento é chamada de arquitetura 
integrada. Esta utiliza SGBD com modelo objeto relacional o que faz dessa 
arquitetura melhor que a anterior por suportar a manipulação de dados complexos e 
geração de novos tipos de dados. Nesse método de armazenamento os dados 
espaciais podem usufruir de integridade, segurança, backup e recuperação de 
dados, ações que só os dados descritivos podiam usar na arquitetura anterior. A 
consulta é simples como mostrada na figura abaixo, pois os dados estão 
armazenados numa mesma base, diferente da arquitetura dual que possui base 
espacial e convencional (JÚNIOR, LEAL, 2012). 
 
 
 
 
 
 
 
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FIGURA 48: ARQUITETURA INTEGRADA
 
FONTE: Júnior, Leal (2012). 
 
 
FIGURA 49: ESTRUTURA GERAL DE UM SIG 
 
FONTE: Câmara et.al.(2012). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FIGURA 50: ARQUITETURA DE UM SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 
 
FONTE: Andrade (2012). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIM DO MÓDULO II