INFOGEO · Insper

Informação Georreferenciada

Instituição
Insper
Nível
Graduação
Professor
André Filipe de Moraes Batista
Software
QGIS 4.2, interface em inglês

Perguntas cuja resposta muda quando se pergunta onde

Informação Georreferenciada  ·  apresentação da disciplina

Informação georreferenciada é informação que carrega uma âncora de localização: um par de coordenadas, um código de município, um endereço, o identificador de um setor censitário. Com essa âncora, cada linha de uma tabela passa a ocupar um lugar no território, e tornam-se mensuráveis grandezas que não estavam na tabela — a distância até o equipamento público mais próximo, a área efetivamente atingida por um evento, quantos vizinhos compartilham a mesma condição. Quase todo dado público brasileiro relevante já chega com a âncora pronta. A disciplina trata do que se faz com ela.

Saber que o produto de área queimada do inpe somou 7,2 milhões de hectares no Pantanal em 2020 resolve a manchete. Quem instrui uma ação civil pública precisa saber em quais municípios, em quais meses, e que essa soma conta duas vezes a área que queimou em agosto e voltou a queimar em setembro. O mesmo vale para safra, esgoto, sinistro de trânsito e acesso a hospital: o agregado nacional esconde como o fenômeno se organiza no espaço, e é sobre essa organização que uma política pública ou um contrato de crédito incide.

Onde isso é usado

Crédito rural condicionado ao car do imóvel, perícia de área queimada, definição de perímetro de zeis, escolha de ponto de venda, priorização de obra em cruzamento com vítima: são decisões tomadas com medida feita sobre mapa, e cobradas de quem as assina.

Diagrama em duas faixas. Acima, quatro etapas ligadas por setas: dado público, âncora de local, medida no território e decisão, com as duas do meio marcadas como o escopo do curso. Abaixo, quatro colunas com uma pergunta típica de Economia, Administração, Direito e Engenharias, cada uma remetendo ao tema em que é tratada.
Aplicação A cadeia de trabalho é a mesma nas quatro áreas, e o curso ocupa as duas etapas do meio: transformar a âncora de localização em medida defensável. O que muda de uma coluna para outra é a decisão que aguarda o número do outro lado, e é ela que define qual medida serve.

Um indicador cartografado por quatro métodos legítimos de classificação produz quatro mapas honestos que sustentam manchetes opostas. Boa parte do semestre consiste em identificar essas decisões, medir o efeito de cada uma e declarar qual foi adotada.

Recorte e ferramentas

Dado público brasileiro e software livre. As bases são as malhas territoriais, o Censo 2022 e o sidra do ibge, os produtos de queimada do inpe, o uso e cobertura da terra do MapBiomas, o GeoSampa, o cnes do datasus e o Infosiga sp — todas gratuitas e ainda acessíveis depois do semestre, no estágio e no trabalho de conclusão. O software é o qgis 4.2, com a interface em inglês, porque é nessa língua que estão a documentação, os nomes dos algoritmos e as respostas de fórum a consultar quando algo travar. Não há pré-requisito de sig nem de programação.

O que se espera ao final

Obter um dado público e convertê-lo para GeoPackage com sistema de coordenadas declarado. Medir área e distância sem erro sistemático. Cruzar geometria com tabela e construir um indicador próprio. Produzir um mapa temático cujas escolhas de classificação, paleta e denominador sejam justificáveis. Testar dependência espacial antes de tratar municípios como observações independentes. Reduzir milhares de ocorrências pontuais a uma lista de prioridades. Quantificar mudança de uso da terra sobre imagem classificada. Medir acessibilidade pela rede viária em vez de por círculo. E escrever, ao lado de cada resultado, o que o dado não permite afirmar. A prova final cobra a leitura crítica desses procedimentos, não o caminho dos menus.

O programa

Programa dos encontros

A ordem dos temas obedece a pré-requisitos. Medir acessibilidade pela rede viária, no tema 10, exige entender antes por que a distância em linha reta é insuficiente; auditar a classificação de um mapa temático, no tema 4, exige já ter produzido um.

TemaPergunta que orienta o encontroConteúdoUnid.
1Por que dizer onde muda a resposta?Apresentação da disciplina, instalação do QGIS, tour da interface, primeiras camadas e o projeto salvo em .qgz.UT 01
2Quantos hectares queimaram de verdade?Datum, projeção e o erro de 2.394 hectares que nasce de escolher o fuso UTM vizinho.UT 02
3Quem vive sem esgoto na minha cidade, e em qual quarteirão?Atributos, junções e consultas sobre setores censitários, e o cruzamento que falha sem emitir aviso.UT 03
4Este mapa está me convencendo ou me enganando?Semiologia gráfica e classificação: quatro mapas honestos do mesmo dado, quatro manchetes diferentes.UT 04
5Onde ainda cabe habitação social perto do metrô?Sobreposição e proximidade: o raio de 600 metros que decide política habitacional e não vem dos dados.UT 05
6O que acontece num município depende do vizinho?Matriz de vizinhança, índice de Moran e LISA aplicados à expansão da soja no MATOPIBA.UT 06
7Tenho uma lista de endereços. Como ela vira padrão no mapa?Geocodificação com taxa de erro declarada, e centrografia sobre os focos de fogo do oeste baiano.UT 07
8Tenho orçamento para intervir em cinco pontos. Quais?Kernel, DBSCAN e K-means sobre sinistros de trânsito, até virar lista de prioridades.UT 08
9Quanto do meu município virou pasto desde 1985?Raster, álgebra de mapas e a matriz de confusão que diz até onde o número é confiável.UT 09
10Quanta gente chega ao hospital em trinta minutos?Redes e isócronas, e por que a distância em linha reta é a mentira mais cara do geoprocessamento.UT 10
11Revisão integradora e prova finalUma hora percorrendo as dez unidades teóricas com casos-síntese. Uma hora de prova.
12Banca de projetos e clínica cartográficaDez minutos por grupo, com arguição sobre a análise e sobre o mapa.
Os encontros 11 e 12 são de prova e de banca de projetos.
Método

Estrutura de um encontro

Cada encontro de 120 minutos se divide em quatro partes. O bloco teórico ocupa a primeira delas e tem duração fixa; quando o tempo aperta, a redução recai sobre o roteiro prático, não sobre a teoria.

TempoMomentoO que acontece
40 minTeoriaA pergunta é enunciada, a resposta ingênua é desmontada e o aparato conceitual é construído. Termina declarando o que a prova pode cobrar daquela unidade.
45 minRoteiroProfessor e turma em paralelo no QGIS, com pontos de conferência. Ao fim, a pergunta está respondida com número na tela.
15 minExercícioMesma base, um parâmetro alterado. Você descobre que a resposta muda e escreve em três linhas o quanto isso ameaça a conclusão.
20 minFechamentoO que se pode e o que não se pode afirmar, discussão aberta, e o anúncio da pergunta seguinte com a leitura de preparação.

Trabalho fora de sala

Uma leitura curta antes de cada encontro, de dez a quinze minutos: um capítulo do livro do INPE, um artigo seminal de seis páginas ou uma nota técnica. Ela é anunciada no fim da aula anterior e está ligada à pergunta seguinte, então você lê para conseguir responder algo. Fora isso, o trabalho fora de sala são as três APS e o projeto.

Avaliação

Composição da nota

PesoInstrumentoDescrição
30%Três APSLançadas ao fim dos temas 4, 8 e 10, cada uma com base de dados e pergunta que não apareceram em aula. Feitas fora de sala, entregues pelo Blackboard. A primeira já está publicada: APS 1 · em quais municípios começar a reforma sanitária das escolas.
30%Prova finalConceitual. Apresenta um mapa, uma análise ou uma recomendação e pede o diagnóstico do erro metodológico. Cada questão corresponde a uma das dez unidades do programa. O caminho dos menus não é objeto de avaliação.
40%Projeto em grupoO grupo formula a própria pergunta territorial e entrega diagnóstico, mapas, webmap e recomendação de uma página. Metade da nota está na formulação da pergunta e na declaração dos limites do que foi medido.

Entrega dos mapas

As três APS e o projeto são entregues com mapa. Para que a correção avalie a análise, e não a diagramação, todas as entregas seguem a mesma especificação de página, elementos obrigatórios e formato de arquivo. A especificação, com a lista de checagem a usar antes de enviar, está em preparar o mapa para entrega, junto com o passo a passo de montagem no QGIS. O enunciado da APS 1, com o sorteio de estado por mês de nascimento, o roteiro em onze passos e a tabela de pesos da correção, está publicado.

Infraestrutura

Bases utilizadas

As bases abaixo são públicas e de acesso livre, o que permite continuar usando-as depois do semestre. Cada tema tem um pacote no Blackboard, já convertido para GeoPackage e UTF-8, e o roteiro correspondente registra a origem e a data de coleta, de modo que o download pode ser refeito de forma independente.

BaseTemasO que se usa
IBGE · malhas territoriais1, 2, 4, 6, 9, 10Municípios, unidades federativas e biomas em GeoPackage, SIRGAS 2000
IBGE · Censo 20223, 5, 10Malha de 468 mil setores censitários e agregados por setor
SIDRA · API do IBGE4, 6Produção agrícola municipal, população do Censo e PIB municipal
INPE · Programa Queimadas2, 7Focos de calor e cicatrizes de área queimada do produto AQ1km
MapBiomas9Uso e cobertura da terra em 30 metros, série desde 1985
GeoSampa5, 8Zoneamento, ZEIS, eixos de estruturação e malha viária de São Paulo
CNES · DATASUS7, 10Estabelecimentos de saúde com coordenadas
Infosiga SP8Sinistros de trânsito com vítimas, georreferenciados
OpenStreetMap10Malha viária do Vale do Ribeira para roteamento, além do mapa base usado em todos os temas
Conteúdo programático

As dez unidades teóricas do programa

O programa da disciplina está organizado em dez unidades teóricas, uma por tema, na ordem em que são trabalhadas em sala. Cada unidade reúne os conceitos que tornam a pergunta do tema respondível e independe do software usado para responder. A tabela abaixo também delimita o escopo da prova final: toda questão nasce de uma destas dez unidades, e o escopo de cada uma é declarado ao fim da parte teórica do encontro correspondente.

UTUnidadeConceitos
01Ciência da geoinformaçãoDado espacial e georreferenciado, objetos e campos, vetor e raster, escala e generalização, primeira lei de Tobler
02Geodésia e cartografia matemáticaGeoide, elipsoide, datum, SIRGAS 2000, conformidade e equivalência, UTM, Albers, EPSG
03Modelo vetorial e banco geográficoTopologia, chave e cardinalidade, junção, predicados topológicos, unidade de análise, MAUP
04Cartografia temáticaVariáveis visuais de Bertin, taxa e denominador, métodos de classificação, paleta, cartograma
05Sobreposição e proximidadeOverlay, buffer, interseção, junção espacial, propagação de erro, parâmetro normativo
06Dependência espacialMatriz de vizinhança, média móvel espacial, Moran global, diagrama de espalhamento, LISA
07Processo pontual e centrografiaAleatoriedade espacial completa, geocodificação, taxa de match, centro médio, elipse de desvio padrão
08Densidade e agrupamentoQuadrats, vizinho mais próximo, kernel e largura de banda, DBSCAN, K-means, Gi*
09Modelo matricialCélula e resolução, assinatura espectral, matriz de confusão, álgebra de mapas, estatística zonal
10Redes e comunicaçãoGrafo e impedância, caminho mínimo, isócrona, acessibilidade, hierarquia visual, reprodutibilidade