Breve explanação sobre Banco de Dados espaciais, com uma breve introdução nas disciplinas de Geoprocessamento e Sistemas de Informação Geográfica. Algumas funções representadas do Banco de Dados PostGIS.

1. Banco de Dados Espaciais
Augusto Colombelli Alessio
augustocolombelli@gmail.com
CESUFOZ/2009
Semana Acadêmica Integrada CESUFOZ
Seminário de Informática

2. Tópicos
● Geoprocessamento;
● Sistema de Informação Geográfica (SIG);
– Breve explanação sobre os componentes de um
SIG;
– SIG's disponíveis.

3. Tópicos
● Banco de Dados Espaciais;
– Dados em um SIG;
– PostGIS;
● Conceitos;
● Objetos de GIS;
● Carregando Dados GIS;
● Funções de openGIS;
● Funções de medida;
● Funções de relacionamento da geometria;

4. Geoprocessamento
Coleta de informações sobre distribuição geográfica;
Utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o
tratamento da informação geográfica;
Se “onde” é importante para seu negócio.

5. Sistema de Informação
Geográfica

6. Sistema de Informação
Geográfica
● Geoprocessamento
– Sistema de Informação Geográfica;
● Hotelaria
– Sistema Hoteleiro;
● Administração
– Sistema Comercial.

7. Sistema de Informação
Geográfica
Sistemas que realizam o tratamento computacional de
dados geográficos.
“A principal diferença de um SIG para um sistema de
informação convencional é sua capacidade de armazenar
tanto os atributos descritivos como as geometrias dos
diferentes tipos de dados geográficos” (CÂMARA, 2005).

8. Sistema de Informação
Geográfica
Breve explanação sobre os componentes de um SIG
Arquitetura de um Sistema de Informação Geográfica
Fonte: (CÂMARA; QUEIROS, 2001)

9. Sistema de Informação
Geográfica
● Interface
Quantum GIS - 0.9.1

10. Sistema de Informação
Geográfica
● Entrada de dados
Levantamento topográfico
Fonte: (Portal Geo)
Sensoriamento Remoto
Fonte: STEFFEN, A. C acesso em 09 de nov. de 2009
Aerofotogrametria
Fonte: (Portal Geo)

11. Sistema de Informação
Geográfica
● Consulta e Análise Espacial
gvSIG - 1.1.1
Mapa da Divisão Política Administrativa do Paraná do ano de 2007
Fonte: ITCG

12. Sistema de Informação
Geográfica
● Visualização e plotagem
● Gerência de dados espaciais;
– Banco de Dados Espaciais.

13. Sistema de Informação
Geográfica
● SIG's Disponíveis
gvSIG
http://www.gvsig.org
[...]es software libre, con licencia GNU/GPL,lo que permite su libre uso,
distribución, estudio y mejora.
[...]está desarrollado con Java y está disponible para plataformas Linux,
Windows y Mac OS X.
Quantum GIS
http://www.qgis.org/
[...]Quantum GIS (QGIS) is a user friendly Open Source Geographic
Information System (GIS) licensed under the GNU General Public License.

14. Banco de Dados Espaciais
Mapa da Divisão Política Administrativa do Paraná do ano de 2007
Fonte: ITCG

15. Banco de Dados Espaciais
● Dados em um SIG
– Matriciais;
“Nesta representação, o espaço é representado como uma
matriz P(m, n) composto de m colunas e n
linhas[...]”(CÂMARA, 2005).
Estrutura Matricial
Fonte: Câmara (2005)

16. Banco de Dados Espaciais
● Dados em um SIG
– Vetoriais
As estruturas vetoriais são responsáveis por representar as
coordenadas nas fronteiras de cada entidade geográfica
(CÂMARA, 2005).
Os dados são utilizados de 3 formas primitivas básicas.
- Pontos
- Linhas
- Polígonos

17. Banco de Dados Espaciais
● Dados em um SIG
– Vetoriais
Pontos
●
As entidades representadas por objetos do tipo ponto, são
aquelas que não possuem dimensões significativas, de
acordo com a escala em uso (FILHO, IOCHPE, 1996).
Tabela de atributos descritivos contendo dados espaciais
Fonte: (FILHO; IOCHPE, 1996)

18. Banco de Dados Espaciais
● Dados em um SIG
– Vetoriais
Linhas
●
“As entidades que são representadas por objetos do tipo linha são
aquelas que possuem uma distribuição espacial linear, como por
exemplo as ruas, rodovias, estradas de ferro, cabos telefônicos,
rios, etc” (FILHO; IOCHPE, 1996).
Entidades de uma rede elétrica
Fonte: (FILHO, IOCHPE, 1996)

19. Banco de Dados Espaciais
● Dados em um SIG
– Vetoriais
● Polígonos
Características bidimensionais;
“Os limites das entidades podem ser definidos originalmente pelos
próprios fenômenos (ex. limites de um lago, região costeira, etc)
podem ter sido criados pelo homem (ex.: limites de um município,
área de reserva florestal, etc)” (FILHO, IOCHPE, 1996).
Polígonos

20. Banco de Dados Espaciais
● PostGIS
– Necessita do PostgreSQL;
– Atualmente esta na versão 1.4.0;
– Desenvolvido pela Refractions Research;
– Utiliza a licença GNU (General Public License);
“PostGIS is an Open Source solution based on PostgreSQL which
can be used to handle giant amounts of geometric data fast and
efficiently”(CYBERTEC, Acesso em 09 de nov. de 2009).

21. Banco de Dados Espaciais
● PostGIS
– Trabalha com duas tabelas de meta-dados:
● SPATIAL_REF_SYS;
● GEOMETRY_COLUMN.

22. Banco de Dados Espaciais
● PostGIS
● SPATIAL_REF_SYS;
– SRID;
– AUTH_NAME;
– AUTH_SRID;
– SRTEXT;
– PROJ4TEXT;

23. Banco de Dados Espaciais
● PostGIS
● SPATIAL_REF_SYS;

24. Banco de Dados Espaciais
● PostGIS
● SPATIAL_REF_SYS;
EPSG 29191
PROJCS["SAD69 / UTM zone 21S",
GEOGCS["SAD69",
DATUM["South_American_Datum_1969",
SPHEROID["GRS 1967 (SAD69)",6378160,298.25,
AUTHORITY["EPSG","7050"]],
AUTHORITY["EPSG","6618"]],
PRIMEM["Greenwich",0,
AUTHORITY["EPSG","8901"]],
UNIT["degree",0.01745329251994328,
AUTHORITY["EPSG","9122"]],
AUTHORITY["EPSG","4618"]],
PROJECTION["Transverse_Mercator"],
PARAMETER["latitude_of_origin",0],
PARAMETER["central_meridian",-57],
PARAMETER["scale_factor",0.9996],
PARAMETER["false_easting",500000],
PARAMETER["false_northing",10000000],
UNIT["metre",1,
AUTHORITY["EPSG","9001"]],
AUTHORITY["EPSG","29191"]]

25. Banco de Dados Espaciais
● PostGIS
● SPATIAL_REF_SYS;
Fonte: http://www.resurgentsoftware.com/GeoMag/utm_coordinates.htm
Acesso em: 06 de nov. de 2009

26. Banco de Dados Espaciais
● PostGIS
● GEOMETRY_COLUMN;
– F_TABLE_CATALOG, F_TABLE_SCHEMA,
F_TABLE_NAME;
– F_GEOMETRY_COLUMN
– COORD_DIMENSION
– SRID
– TYPE

27. Banco de Dados Espaciais
● PostGIS

28. Banco de Dados Espaciais
● PostGIS
– Objetos espaciais
● POINT(0 0);
● LINESTRING(0 0,1 1,1 2);
● POLYGON((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1, 2 1, 2 2, 1 2,1 1));
● MULTIPOINT(0 0,1 2);
● MULTILINESTRING((0 0,1 1,1 2),(2 3,3 2,5 4));
● MULTIPOLYGON(((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1,2 1,2 2,1 2,1
1)), ((-1 -1,-1 -2,-2 -2,-2 -1,-1 -1)))

29. Banco de Dados Espaciais
● PostGIS
– Criar Tabela;
– Adicionar meta-dados;
– Inserir valores.

30. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de medida
● area2d(geometry)
Área = base X altura
Área = 5 X 6
Área = 30

31. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de medida
● area2d(geometry)
Select id, area(the_geom) from contain_muni

32. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de medida
● area2d(geometry)

33. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de medida
● perimeter(geometry)
Perímetro = L + L + L +...
Perímetro = 6 + 5 + 6 + 5
Perímetro = 22

34. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de medida
● perimeter(geometry)
Select id, perimeter(the_geom) from contain_muni

35. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de medida
● length2d(geometry)
Select id, length2d(the_geom) from estradasss

36. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de medida
● length2d(geometry)

37. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de medida
● distance(geometry, geometry)
Distância entre 2 pontos
2 X1=144339.150079
Y1=7177177.86024
X2=259952.879294
Y2=7231032.11872
1 D = Raiz( (144339.150079 – 259952.879294)² + (7177177.86024 - 7231032.11872 ) ²)
D = Raiz ((-115613,729215)² + (-53854,25848)²)
D = Raiz(13366534382,999344516 + 2900281156,43065191)
D = Raiz(16266815539,429996426)
D = 127541,426758

38. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de medida
● distance(geometry, geometry)
2
1
Select distance(the_geom, (Select the_geom from palestra_pontos where gid = 1))
from palestra_pontos where gid = 2;

39. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de medida
● distance(geometry, geometry)
Select gid, distance(the_geom, (Select the_geom from palestra_varios_pontos
where gid = 1)) from palestra_varios_pontos;

40. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Intersects(geometry,geometry)
5
Select gid, intersects((Select the_geom From municipio_inter Where id = 25), the_geom)
from linhainter

41. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Intersects(geometry,geometry)
5
Select gid, intersects((Select the_geom From municipio_inter Where id = 5), the_geom)
from linhaninter

42. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Intersects(geometry,geometry)
Select gid, intersects((Select the_geom From inter_estrada Where id = 0), the_geom)
from int_mun

43. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Intersects(geometry,geometry)

44. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Contains(geometry A, geometry B)
8
Select gid, contains((Select the_geom From poligon Where id = 8), the_geom) from p1

45. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Contains(geometry A, geometry B)
8
Select gid, contains((Select the_geom From poligon Where id = 8), the_geom) from p2

46. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Contains(geometry A, geometry B)
Select id, contains((Select the_geom from contain_muni where id = 5),
the_geom) from contain_pontos

47. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Contains(geometry A, geometry B)

48. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Crosses(geometry,geometry)
Select id, crosses((Select the_geom From cros_pol Where gid = 1), the_geom)
from cross_corta

49. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Crosses(geometry,geometry)
Select id, crosses((Select the_geom From cros_pol Where gid = 1), the_geom)
from cross_corta

50. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Crosses(geometry,geometry)

51. Banco de Dados Espaciais
– PostGIS
● Funções de relacionamento da geometria;
– Crosses(geometry,geometry)

52. Dúvidas?

53. Referências Bibliográficas
CÂMARA, G. Representação computacional de dados geográficos. Curitiba, 2005.
Disponível em: <www.dpi.inpe.br/livros/bdados/cap1.pdf>
Acesso em: 07 nov. 2009.
CÂMARA, G.; DAVIS, C. Introdução à Ciência da Geoinformação:
Disponível em: <http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/>
Acesso em: 07 nov. 2009.
CÂMARA, G.; QUEIROZ, G. R. Arquitetura de Sistemas de Informação Geográfica. 2001.
Disponível em: <www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/cap3-arquitetura.pdf>
Acesso em: 07 nov. 2009.
CYBERTEC. PostgreSQL Solutions - GIS / Geo Information Systems.
Disponível em: <http://www.postgresql.at/english/solutions_gis_postgresql_e.html>
Acesso em: 09 nov. 2009.
FILHO, J. L.; IOCHPE, C. Introdução a Sistemas de Informações Geográficas com
Ênfase em Banco de Dados. 1996.
Disponível em: <http://www.ufrr.br/component/option,com_docman/Itemid,267/task,doc_view/gid,846/>
Acesso em: 07 nov. 2009.

54. Referências Bibliográficas
MUNDO EDUCAÇÃO. Distância entre dois pontos.
Disponível em:
<http://www.mundoeducacao.com.br/matematica/distancia-entre-dois-pontos.htm
Acesso em: 09 nov. 2009.
PORTAL GEO. Técnicas Cartográficas
Disponível em: <http://portalgeo.rio.rj.gov.br/armazenzinho/web/descobrindoCartografia.asp?
area=2&PaginaAtual=12>
Acesso em: 09 nov. 2009.
POSTGIS, REFRACTION. Who is using PostGIS?.
Disponível em: <http://postgis.refractions.net/documentation/>
Acesso em: 09 nov. 2009.
STEFFEN, A. C. INTRODUÇÃO AO SENSORIAMENTO REMOTO
Disponível em: <http://www.inpe.br/unidades/cep/atividadescep/educasere/apostila.htm>
Acesso em: 09 nov. 2009.
WEBGIS. Manual PostGIS.
Disponível em: <http://www.webgis.com.br/postgis/>
Acesso em: 09 nov. 2009.

55. Referências Bibliográficas
Dados vetoriais
ITCG. Mapa da Divisão Política Administrativa do Paraná do ano de 2007.
Disponível em:<http://www.itcg.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=47>
Acesso em: 09 nov. 2009.
Softwares envolvidos
gvSIG - Disponível em:<http://www.gvsig.gva.es/>
Acesso em: 09 nov. 2009.
Quantum GIS - Disponível em:<http://www.qgis.org/>
Acesso em: 09 nov. 2009.
pgAdmin - Disponível em:<http://www.pgadmin.org/>
Acesso em: 09 nov. 2009.
PostgreSQL - Disponível em:<http://www.postgresql.org/>
Acesso em: 09 nov. 2009.
PostGIS - Disponível em:<http://postgis.refractions.net/>
Acesso em: 09 nov. 2009.

56. Fim
Augusto Colombelli Alessio
augustocolombelli@gmail.com
CESUFOZ/2009
Semana Acadêmica Integrada CESUFOZ
Seminário de Informática