(1) Os primeiros SIG surgiram na década de 1960 no Canadá como parte de um programa governamental para criar um inventário de recursos naturais. (2) O Dr. Roger Tomlinson é considerado o "pai do SIG" por desenvolver o primeiro SIG, o CGIS, para analisar terras na África e realizar inventários agrícolas no Canadá. (3) Os SIG permitem armazenar e analisar dados geográficos em camadas temáticas, relacionadas por referências espaciais, o que possibilita solucionar problemas em divers

1. INTRODUÇÃO AO SIG
SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA

2. História dos SIG
Os primeiros SIG surgiram na década de 60, no Canadá,
como parte de um programa governamental para criar um
inventário de recursos naturais. Estes sistemas, no entanto,
eram muito difíceis de usar: não existiam monitores gráficos
de alta resolução, os computadores necessários eram
excessivamente caros, e a mão-de-obra tinha que ser
altamente especializada e caríssima. Além disto, a capacidade
de armazenamento e a velocidade de processamento eram
muito baixas.

3. CRIADOR DO SISTEMA DE INFORMAÇÃO
GEOGRAFICA
Dr. Roger Tomlinson conhecido como “pai do
SIG” o Canadian Geographical Information
System (Assad e Sano, 1998). Trabalhava numa
companhia de reconhecimento aéreo. Em certa
ocasião, surgiu a proposta da análise de uma
extensa floresta na África, de modo a localizar
áreas para novas plantações e para a
construção de uma nova serração. A realização
deste estudo tinha custos tão elevados que a
empresa viria a recusar o serviço. Tomlinson
pensara então que a análise poderia ser
facilmente realizada com a ajuda das novas
tecnologias da informática, chegando a propor
a sua ideia a várias companhias de
computadores, embora com pouco sucesso.

4. Algum tempo depois, surge o projecto de inventário
agrícola do Canadá, o que necessitaria
obrigatoriamente da concretização de vários mapas e
análises, então Tomlinson propõe ao administrador
do Departamento Agrícola do Canadá a realização do
trabalho com o recurso às tecnologias
computacionais, argumentado que os trabalhos
seriam mais rápidos e baratos. Assim, com a
colaboração da IBM, Tomlinson desenvolve o CGIS
(Canada Geographic Information System),
considerado por muitos como o primeiro Sistema de
Informação Geográfica da história.
SURGIMENTO DO 1º SIG

5. DEFINIÇÃO
SIG – SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA
Conjunto de elementos relacionados de tal maneira a formar uma
unidade ou um todo organizado
SISTEMA
INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA
SISTEMA DE INFORMAÇÃO
Dados ou valores que podem
ser apresentados em forma gráfica, numérica ou alfanumérica, e cujo o
significado contém associações ou relações de natureza espacial
Conjunto de elementos inter
relacionados que visam a colecta, amazenamento, tratamento, análise
e provisão de informações

6. OUTRAS DEFINIÇÕES DO SIG.
Um Sistema de hardware, software, dados geográficos
e pessoas com a função de adquirir, armazenar,
actualizar, manipular, analisar e visualizar todas as
formas de informação geográfica referenciada, de
maneira eficiente.
SIG é uma base de dados digitais de propósito
especial, na qual um sistema de coordenadas espaciais
comum é o meio primário de referência.

7. PRINCIPAIS CARACTERISTICAS DO SIG.
Inserir e integrar, numa única base de dados, informações
espaciais provenientes de dados cartográficos, dados
censitários e cadastro urbano e rural, imagens de satélite,
redes e modelos numéricos de terreno;
Oferecer mecanismos para combinar as várias
informações, através de algoritmos de manipulação e análise,
bem como para consultar, recuperar, visualizar e representar
o conteúdo da base de dados georreferenciados;

8. GIS/SIG
GIS / SIG - Geographic Information System :
Sistema que utiliza dados espaciais através de
de hardware, software e procedimentos, e que possibilita a
aquisição de dados, manipulação, gestão, análise e visualização
de dados.

9. SISTEMA DE FORMAÇÃO GEOGRÁFICA
SISTEMA QUE INTEGRA
DADOS + PESSOAS + INSTITUIÇÃO
- Software
- Hardware
- Metodologia
COLETA
ARMAZENAMENTO
PROCESSAMENTO
ANÁLISE
PRODUÇÃO DE NOVAS
INFORMAÇÕES VISANDO
• SEGURANÇA/CONFIABILIDADE
• FACILIDADE DE USO
• AGILIDADE NAS ACTIVIDADES
HUMANAS REFERENTES AO:
-Monitoramento
-Planeamento
-Tomada de decisões relativas ao espaço físico
geográfico
POSSIBILITA
PARA

10. SIG
UMA
COMPONENTES DE UM SIG

11. Um SIG operacional apresenta 5 componentes chaves
• Equipamento
• Software
• Dados
• Recursos humanos
• Métodos
(I) Componentes de um SIG

12. (II) Componentes de um SIG
Equipamento:
É o suporte físico do
SIG. Actualmente os
SIG funcionam
sobre uma ampla
variedade de tipos e
configurações de
equipamento
informático
Software:
Providencia as funções
e ferramentas
necessárias para
captar, armazenar,
manuseiar, gerir,
analisar e visualizar a
informação geográfica

13. (III) Componentes de um SIG
Dados:
Geralmente é a
componente mais
importânte e cara
num SIG.
Apresentam-se em
forma gráfica e/ou
tabelar. Colectam-se
de muito diversas
fontes. Requerem de
um DB
Recursos humanos:
A tecnologia dos SIG
tem um valor limitado
sem os recursos
humanos que
conduzem as
aplicações dos SIG, e
desenvolvem planos
para aplicá-los aos
problemas do mundo
real. Desde
desenvolvedores até
utilizadores ocasionais

14. (IV) Componentes de um SIG
Métodos:
Um SIG opera com sucesso na
medida em que esteja ajustado a
um plano e a regras bem
desenvolvidas, que são os
modelos e prácticas de operação
particulares de cada
organização. Os métodos
dependem das tarefas a serem
resolvidas pelo SIG

15. (I) Componentes de software
• Base de Dados
»espacial e
»de atributos
• Sistema de gerenciamento da BD
• Sistema de análise geográfica
• Sistema de análise estatística
Algumas das componentes de software presentes nos SIG:

16. (II) Componentes de software
• Sistema de suporte à tomada de
decisões
• Sistema de visualização cartográfica
• Sistema de processamento de
imágens
• Sistema de digitalização de mapas

17. (I) Como trabalham os SIG
Um SIG armazena informação acerca do mundo como
uma coletânea de camadas temáticas, que podem estar
ligadas mutuamente através das referências
geográficas.
Este conceito simples, mas extremamente poderoso e
flexível, tem demonstrate seu valor para resolver muitos
problemas do mundo real, desde o seguimento de
naves e veículos, o registo de detalhes de planejamento
até a modelagem da circulação atmosférica global.
Atributos dos objectos: espaciais, temporais e
temáticos

18. Um exemplo de
organização de
dados de:
• Uso do solo
• Ruas
• Distritos e
• Parcelas
em camadas
(layers)
temáticas

19. (II) Como trabalham os SIG
Referências geográficas
A informação espacial contém bem seja uma
referência geográfica explícita, tal como
Lat/Lon ou coordenadas X,Y,Z, ou então uma
referência implícita, tal como um endereço, um
código postal, um identificador de quarteirão
ou de parcela florestal ou um nome de rua ou
estrada. Através do processo automatizado de
geocodificação, se pode passar de referências
implícitas para explícitas. As referências
geográficas permitem localizar os objectos e
eventos sujeitos às análises

20. (III) Como trabalham os SIG
Modelos de dados
Os SIG trabalham com os modelos de
dados geográficos essencialmente
diferentes:
• Modelo vectorial
• Modelo raster ou de varrido ou matrizial
Ambos os modelos de dados têm suas
vantagens e desvantagens inerentes

21. DADOS
As formas de guardar e visualizar os dados num SIG são:
Formato Raster:
Mapas, fotografias aéreas, imagens de satélite, ortofotomapas,
etc.

22. • Modelo
Raster
• Modelo
Vectorial
• Mundo
Real

23. Modelo Raster

24. Modelo Raster

25. Formato Vectorial
Representação discreta dos objectos em formato vector, através de
pontos, linhas e polígonos.

26. Modelo Vectorial

27. Modelo Vectorial

28. Modelo vectorial:
É muito apropriado para representar objectos
geográficos como entidades geométricas discretas e
isoladas, tais como pontos, línhas, nôs e polígonos. Os
dados são codificados e armazenados como coletâneas
de coordenadas X,Y. Ex:
um poço: (X,Y)
uma estrada: (X1,Y1)-(X2,Y2)-(X3,Y3)...
uma parcela: (X1,Y1)-(X2,Y2)-(X3,Y3)... -(X1,Y1)
É impróprio para descrever grandezas com variações
contínuas, tais como o relevo topográfico, os tipos de
solo ou de vegetação, os custos de accessibilidade a um
certo local, etc.
(IV) Como trabalham os SIG

29. Modelo raster ou de varrido ou
matrizial:
Tem evoluido para a modelagem de
propriedades contínuas. Uma
imagem raster está composta por um
arranjo ordenado (matriz) de células
chamadas de pixels (caso 2D), que
compõem uma imágem ou mapa
(V) Como trabalham os SIG

30. Modelo Vectorial x ModeloRaster

31. Captura dos dados geográficos:
É necessário saber a quantidade, o tipo de dado e a sua localização.
Vector
Raster
Mundo
real

32. • Exemplo de
análises de
sobreposição

33. (VI) Como trabalham os SIG
Vantagens
• Estrutura de dados
simples
• Eficiente representação
de grandezas contínuas
ou com grande
variabilidade espacial
• Compatível com imagens
de Teledetecção
• Fácil e eficiênte
sobreposição de
camadas
• Estructura simples para
programação
• Grande, única para
diferentes atributos
Vantagens
• Estrutura de dados
muito compacta
(eficiênte
armazenamento na
memória)
• Eficiênte para as
análises de redes
• Eficiênte para as
mudanças de
projecções
cartográficas
• Muito alta precisão
cartográfica
Dados Raster Dados Vectoriais

34. Desvantagens
• Uso ineficiênte da
memória do computador
• Dificuldades para as
análises de redes
• Transformações
ineficiêntes para as
mudanças de projecções
cartográficas
• Perdas de informação
quando utilizadas células
de tamanho grande
• Maiores erros nos
perímetros, e nas formas
das feições
• Mapas menos precisos
(ainda os interactivos)
Dados Raster
Desvantagens
• Estructura de
dados complexa
• Ineficiênte
representação de
grandezas
contínuas ou com
grande
variabilidade
• Incompatível com
as imagens de
Teledetecção
• Dificuldades para
operações de
sobreposição
Dados Vectoriais

35. Base de dados geográfica
Banco de dados geográficos em SIG, é um conjunto de dados
espaciais e seus atributos, organizados de forma adequada
para operações de inserção, busca, edição e análise espacial.
As bases de dados físicas são compostas por arquivos onde
os dados são armazenados;

36. Num. Imóvel Código
Proprietário
Área
Construída (m2
)
Tipo
Construção
000789 19852/9 50 1
000152 15365/2 120 2
125896 63258/2 41 3
741235 53625/1 500 4
852311 78541/9 70 2
000854 52215/5 78 2
002544 33645/4 421 4
851245 52121/8 123 1
BANCO DE DADOS
IMAGEM
CARTOGRAFIA

37. Para melhor definir o SIG é necessário compreender
a sua ligação com outros sistemas
Cartografia
Digital
Basesde
Dados
Sensoriamento
Remota
SIG
CAD

38. Esferas de aplicação dos SIG (I)
Meio ambiente
• Estudo e gestão de ecosistemas
• Caracterização de localidades para eleição,
inspecção, estudos de factibilidade e mitigação
• Modelagem e estudo do efeito de contaminantes e
outros estudos espaciais e temporais
• Gestão do lixo
• Gestão de emergências
• Gestão e planejamento ambiental
• Monitoramento da distribuição de espécies e
estudo de populações
• Monitoramento da biodiversidade
• Gestão de áreas costeiras e outras áreas
vulneráveis
• Monitoramento da qualidade das àguas

39. Esferas de aplicação dos SIG (II)
Administração florestal
• Inventário e controle de condições actuais
• Assistência no planejamento estratégico
• Estabelecimento de florestas adultas
• Administração da exploração
• Modelagem da ecologia da floresta
• Estudo do efeito das técnicas de exploração e
implementação de novas técnicas
• Gestão e modelagem de emergências

40. Esferas de aplicação dos SIG (III)
Agricultura
• Gestão de safras
• Monitoramento de
técnicas de rotação de
culturas
• Controle de pragas e
tempo de safra óptimo
• Monitoramento de
sistemas de rego
• Modelagem do efeito
das técnicas de cultivo
sobre o solo
Marketing
• Estudo das
características de
clientes e concorrentes
• Orientação de
campanhas de
mercado
• Optimizar a atenção
territorial
• Gestão de bens raízes
(parcelas e imóveis)
• Planejamento de rotas
de distribuição
• Suporte à tomada de
decisões

41. Esferas de aplicação dos SIG (IV)
Serviços de àgua, gas e
electricidade
• Projecção, inventários
e manutenção de redes
técnicas
• Análises de
reclamações,
monitoramento de
avarias e guia dos
consertos
• Modelagem e gestão da
distribuição, estudo de
cargas
• Gestão de rotas de
leitura e cobro pelos
serviços
Governo central
• Estudos cartográficos,
geológicos, ambientales e
demográficos
• Gestão de riscos e
emergências (sísmicos,
furacões, enchentes, etc.)
• Distribuição óptima de
recursos
• Ajuda em decisões
tácticas e estratégicas
(esfera militar)
• Gestão florestal
• Planejamento da
transportação

42. Esferas de aplicação dos SIG (V)
Geologia
• Estudos morfológicos
• Análises de estruturas
geológicas
• Análises de solos
• Estabelecimiento de
riscos geológicos
• Estabelecimento de
potenciáis e
prognósticos (previsões)
Hidrologia
• Análises de sistemas de
drenagem
• Monitoramento dos níveis
da àgua subterránea
• Monitoramento do
processo de
recarregamento de
aquíferos
• Gestão de bacias
hidrológicas
• Monitoramento de poços
• Modelagem de aquíferos e
bacias

43. Esferas de aplicação dos SIG (VI)
Planejamento e uso do
solo
• Desenvolvimento de
planes mestres e de
uso do solo
• Establecimiento de
planos de revitalização
e reconversão
• Análises de tendências
no ambiente construido
• Estudo do impacto
visual produzido pelo
desenvolvimento
Governo local
• Estudo do efeito das
mudanças no uso do solo
• Monitoramento da
informação cadastral
• Assistência ao
desenvolvimento da
comunidade
• Ajuda em situações de
emergência (polícia,
bombeiros, ambulâncias,
etc.)
• Estudo, controle e
prevenção de actividades
criminosas
• Gestão de recursos e
serviços urbanos
• Organização e
acompanhamento de
eleições

44. Esferas de aplicação dos SIG (VII)
Cartografia
• Criação de mapas
detalhados de
autoestradas, caminhos e
caminhos de ferro
• Criação de mapas de ruas
nas cidades
• Criação de mapas de relevo
sombreados e coloridos
• Criación de mapas e
repressentações
(maquetas) 3D
Esfera militar
• Criação de mapas base
• Ajuda na tomada de
decisões tácticas e
estratégicas
• Visualização simultánea de
dados cartográficos e de
fotos aéreas

45. Esferas de aplicação dos SIG (VIII)
Gestão de riscos e
desastres
• Estimação de
vulnerabilidade
• Avaliação de danos por
desastres
• Estimação de
susceptibilidade
(deslizamentos,
alagamentos, etc.)
• Determinação de riscos
naturais e tecnológicos
• Planejamento de
contingências
Eleição de sítios
• Para a reciclagem de
materiais
• Para acumulação de lixos
(urbanos, industriais,
nucleares)
• Para estabelecimentos
(mercados, bancos,
restaurantes, serviços,
etc.)
• Para a relocação de
facilidades já existentes

46. Esferas de aplicação dos SIG (IX)
Transportação
• Estimação de rotas
óptimas
• Comparação de custos
associados a rotas
alternativas
• Balanço de cargas de
trabalho e tempos de
resposta de facilidades,
veículos e tripulações
• Planejamento de
investimentos
• Monitoramento dos
volumes de tráfego
Aquedutos e esgotos
• Controle de inventários e
monitoramento de redes
técnicas
• Optimização e manutenção
de redes
• Monitoramento da
qualidade da àgua
• Modelagem e determinação
do efeito de desastres
sobre as redes técnicas
• Suporte ao programa de
lixos industriais

47. Esferas de aplicação dos SIG (X)
Outras actividades interessantes
• Petróleo e Mineira
• Ensino Superior
• Segurança Pública (ambulâncias,
polícia e bombeiros)
• Sistema Tributário (impostos)
• Escolas, Bibliotecas e Museus
• Marinha Mercante, Portos e Pesca

48. PRINCIPAIS APLICAÇÕES DE UM SIG
O Sistema de Informação Geográfica (SIG) pode ser
aplicado em diversas áreas, tais como:
SIG aplicado à análise das relações da qualidade da água e
risco em saúde pública
Permite identificar e caracterizar as diferentes fontes de
poluição (industrial e doméstica) que influenciam directa ou
indirectamente na qualidade das águas subterrâneas e de
superfície (lagoas) numa determinada região, e
Possibilitará futuramente realizar o monitoramento e a
gestão da qualidade da água nessa região.

49. A partir dos dados levantados, foram construídas diversas
camadas inter-relacionadas, que permitem integrar as
informações espaciais envolvendo o banco de dados

50. Gestão Municipal:
É fundamental para o gestor do município conhecer toda sua
realidade, tanto a área urbana, como a rural. Isto inclui a infra-
estrutura da cidade, o cadastro das áreas construídas, as
redes de transporte, água e esgoto, os serviços públicos, os
pontos turísticos, o uso do solo, as áreas de preservação,
dentre outras variáveis consideradas na gestão de um
município.
Todas estas informações têm em comum o facto de estarem
inseridas na geografia do município, ou seja, elas podem ser
localizadas espacialmente.

51. Gestão de Redes (Utilities)
Os serviços públicos de saneamento, energia eléctrica, gás e
telecomunicações, podem usar o SIG para relacionarem as
suas redes de distribuição (informação gráfica) às
informações de seus bancos de dados (informação alfa
numérica).
Planeamento Estratégico de Negócios
Os novos conceitos de business intelligence não
podem prescindir das ferramentas de SIG. Eles são
capazes de mapear, literalmente vários factores
críticos do sucesso de um negócio, respondendo a
questão: onde estão os clientes, onde estão os
fornecedores e onde estão os concorrentes? Entre
outras perguntas, de forma a permitir às empresas
agirem e decidirem com informações muito mais
precisas sobre seus negócios.

52. Necessidade de um SIG
A necessidade da construção de um SIG torna-se
perceptível por avaliação da qualidade e rapidez de
desempenho numa organização, no que respeita a dados
espaciais.
Existem actualmente casos de aplicação suficientes para
que um gestor esclarecido possa reconhecer a
importância do SIG para a sua organização. É licito afirmar
que qualquer organização com intervenção baseada em
dados geográficos, orientada por padrões razoáveis de
qualidade de serviço, não tem alternativas à utilização de
SIG.

53. (I) O que podem fazer por Vc.
Fazer Consultas e Análises Geográficas
• Os SIG têm ajudado a:
 Achar o local óptimo para um certo uso
(Mapeamento de Aptidão).
 Pesquisar relações entre factores com
dimensão espacial (p. ex. volumes das safras,
solos e clima).
 Analisar cenários.
 Reduzir o tempo para responder reclamações
dos clientes.
 Optimizar a distribuição de recursos.

54. (I) O que podem fazer por Você.
Fazer Consultas e Análises Geográficas (cont.)
Exemplos:
 Uma empresa de prospecção poderia estudar o
potencial mineral, ou avaliar a previsão
perspectiva de jazigos em uma região...
 Uma empresa de transportações poderia
planejar as rotas ótimas e levar o controle das
frotas de veículos...
 Uma empresa imobiliária poderia achar todas as
casas em uma área, que tenham telhado de
telhas e cinco quartos, e logo listar todas suas
características para um cliente...
 Uma empresa de serviços poderia levar conta
do estado da rede técnica, para manutenção e
descoberta de avarias...

55. (II) O que podem fazer por Você.
Acrescentar a Integracão Organizacional
• Muitas organizações que têm instalado um SIG
têm descoberto que um dos seus principais
benefícios é a melhoria no gerenciamento da
propria empresa e seus recursos. Como os
SIG têm a capacidade de ligar conjuntos de
dados através da geografia, eles facilitam a
partilha de informações, bem como a
comunicação interdepartamental. Através da
criação de uma Base de Dados compartilhada,
um departamento pode-se beneficiar com o
trabalho de outro: os dados podem ser
coletados uma vez só, e utilizados muitas
vezes.

56. (III) O que podem fazer por Você.
Tomar Melhores Decisões
• Um SIG não é um sistema automático para
tomada de decisões, mas uma ferramenta
para consulta, análise e cartografia de dados
que pode ajudar no processo de tomada de
decisões. A tecnologia SIG tem sido usada
para apoiar tarefas tais como apresentar
informações em tarefas de planejamento,
resolução de conflitos territoriais, traçado e
instalação de redes técnicas para que sejam
mínimos os impactos negativos (visual,
ecológico, econômico), etc.

57. Tomar Melhor Decisões (cont.)
• Os SIG podem ser utilizados para ajudar a tomar
decisões sobre a localização de uma nova zona
habitacional, que produza o mínimo impacto
ambiental, seja localizada numa área de baixo
risco geológico e próxima de um centro
populacional. A informação pode ser
apresentada de forma breve e clara em forma de
mapas e acompanhada de relatórios, permitindo
aos responsáveis da tomada de decisões
focalizar os verdadeiros requisitos, em vez de
ficar tentando entender os dados. Devido ao
facto que os resultados se providenciam
rapidamente, se podem avaliar eficiente e
eficazmente múltiplas alternativas.
(IV) O que podem fazer por Você.

58. (V) O que podem fazer por Vc.
Criar Mapas
• Os mapas ocupam um lugar especial nos SIG. O
processo de fazer mapas com SIG é muito mais
flexível do que os procedimentos manuais
tradicionais ou até os cartográficos
automáticos. Inicia com a criação de uma Base
de Dados. Os mapas em papel podem ser
digitalizados e uma vez em formato compatível,
podem ser introduzidos no SIG. A tal BD
cartográficos baseada em SIG pode ser
contínua e de livre escala. Assim, os mapas
podem ser criados centralizados em qualquer
ponto, e com qualquer escala.

59. Estado da arte (Novas Tendências)
O que podemos perceber como novas tendências no uso
de SIG, e a integração de diferentes tipos de dados
geográficos, e de documentos que possibilitara que o
usuário opere em um ambiente flexível para a tomada de
decisões complexa.
A ideia tradicional de um mapeamento ou SIG como
sendo somente um mapa com vectores ou com vectores
associados à dados alfanuméricos será substituída pelo
conceito de hipermédia e pelo acesso directo via
internet.
O uso da internet para veicular mapas e disponibilizar
mapas e informações para os clientes on-line já é
bastante comum nos EUA.
Esta opção é adoptada porque tem um custo baixo e
possibilita atender o cliente de forma diferenciada.