O e-book Introdução à Ciência da Geoinformação tem por objetivo oferecer um panorama geral da disciplina de Ciência da Geoinformação, para servir como obra de referência. Seu público-alvo são usuários de Geotecnologias, em todos os setores de aplicação, bem como desenvolvedores de sistemas e aplicações na área.
O livro pretende servir de base para cursos introdutórios e avançados em Geoprocessamento. Em especial, seu conteúdo é adotado em cursos de Pós-Graduação em Computação Aplicada e Sensoriamento Remoto do INPE.
Sumário
1. Apresentação
Gilberto Câmara e Clodoveu Davis
Definições de Geoprocessamento. Conceitos básicos de um SIG. Apresentação do livro.
2. Conceitos Básicos da Ciência da Geoinformação
Gilberto Câmara e Antônio Miguel Vieira Monteiro
O problema de modelagem computacional do espaço geográfico. Paradigma dos quatro universos como suporte a problemas de modelagem. Tipos de dados em geoinformação: mapa temático, cadastro, redes, imagens, MNTs, tabelas. Modelo de referência em GIS: campos e objetos. Universo matemático: definição formal de objeto geográfico. Universo de representação: definições de topologia, tipos de representação (matricial e vetorial).
3. Arquitetura de Sistemas de Informação Geográfica
Gilberto Ribeiro e Gilberto Câmara
Estrutura Geral de um SIG. Arquiteturas Internas: Arquitetura Dual. Arquitetura Integrada. Tendências em Software GIS.
4. Modelos de Dados em Sistemas de Informação Geográfica
Clodoveu Davis e Karla Borges
Modelo de dados OMT-G: uma visão genérica do problema de modelagem de dados.Mapeamento do OMT-G para sistemas reais: SPRING, ARC/INFO, ARC/VIEW, IDRISI, MGE. Exemplos de modelagem.
5. Fundamentos Epistemológicos da Ciência da Geoinformação
Gilberto Câmara e Antônio Miguel Vieira Monteiro
Fundamentos epistemológicos da Ciência da Geoinformação. A Geografia Idiográfica de Hartshorne e o Geoprocessamento. A Geografia Quantitativa e o Geoprocessamento. A Geografia Crítica e o Geoprocessamento: (a) Milton Santos e as Dualidades Forma-Função e Estrutura-Processo; (b) Harvey, Castells, Santos – A Compressão do Espaço-Tempo e a Geografia da Redes; (c) Milton Santos e o Espaço como Sistemas de Objetos e Sistemas de Ações. Teoria Geográfica e Ciência da Geoinformação: Rumo a uma Nova Geração de GIS.
6. Cartografia para Geoprocessamento
Júlio César Lima D’Alge
Modelos da Terra e elipsóides. Projeções Cartográficas: definições. Tipos de projeção: azimutais, cônicas, cilíndricas. Projeções conformes e equivalentes. Generalização.
7. Modelagem Numérica de Terreno
Carlos Alberto Felgueiras
Definição de MNT. Interpolação Espacial: local x global. Geração de grade regular. Geração de malha triangular (TIN). Comparação entre representações. Aplicações de MNT: declividade e exposição, mapa hipsométrico, imagem sombreada, visualização 3D.
8. Álgebra de Mapas
João Pedro Cordeiro, Cláudio Barbosa, Gilberto Câmara
Operações sobre Campos: Álgebra de Mapas (pontuais, locais e zonais). Relações espaciais: métricas, topológicas e direcionais. Relações topológicas: 4-intersecções, 9-intersecções. Interfaces e linguagens de consulta. Operações sobre geo-objetos: consulta por atributos, consulta espacial, junção espacial. Operações mistas: conversão e mapeamento entre campos e objetos. Linguagens de consulta e manipulação e visualização: “Spatial SQL”, “LEGAL”, “GRID”. Exemplos de aplicações. Interfaces para linguagens (Bruns, AMO).
9. Inferência Geográfica e Suporte à Decisão
Fábio Moreira, Cláudio Barbosa, Gilberto Câmara, Raimundo Almeida-Filho
Teoria de decisão. O problema de suporte a decisão com múltiplos critérios. Técnicas de seleção de critérios. Análise Multi-Critério (MCE): modelos AHP (Analítico-Hierárquico),SMART (Valoração de Critérios). Definição de classificação contínua. O modelo de lógica nebulosa. Conjuntos nebulosos. Mapeamento de dados geogrficospara espaco de lógica nebulosa: casos numérico e temático. Problema de indeterminação de bordas.Classificação contínua x lógica booleana: estudos de caso. Técnicas de inferência possibilistica. Modelos bayesianos: caracterização e estimativa de parâmetros. Técnicas de inferência bayesiana. Redes neurais para suporte a decisão. Estudos de caso.
10. GIS para Estudos Ambientais
José Simeão de Medeiros e Gilberto Câmara
Caracterização de estudos ambientais: Mapeamento Temático, Diagnóstico Ambiental, Avaliação de Impacto Ambiental, Ordenação Territorial. Metodologias de análise espacial: quantitativa x qualitativa, pontual x regional. Estudos Qualitativos: conceito de unidades de paisagem e suas aplicações em zoneamento ambiental, zoneamento ecológico-econômico. Estudos quantitativos: equação universal de perda de solo, modelos hidrológicos, modelos ecológicos.
Apêndice – Manual de Referência de LEGAL (Autores: João Pedro Cordeiro e Cláudio Barbosa)
FONTE: O livro foi editado e organizado por Gilberto Câmara, Clodoveu Davis e Antônio Miguel Vieira Monteiro e encontra-se disponível para consulta e download diretamente no site http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/.
