Vida, Movimento e Evolução de Entidades Geográficas

1. Vida, Movimento e Evolução de Entidades Geográficas Apresentação interna, 29 julho 2004

2. Motivação • Modelo de dados TerraLib • Representa uma concepção de mundo • Materializado em tabelas do banco de dados • Vantagens • Oferece um conjunto de serviços • Recuperação, persistência, manipulação de dados • Problemas • Estabelece uma forma definitiva de organização de dados • Restringe os usos da TerraLib • Desafios • Avaliação cuidadosa antes de escolhas definitivas

3. Desafio • Modelo de dados espaço-temporal • Componente essencial da TerraLib • Diferencial competitivo do produto • Suporte para diferentes tipos de dados • Eventos (crime, doenças) • Dados socio-econômicos (cadastro urbano, municípios) • Fenômenos contínuos (modelos hidrológicos) • Mudanças discretas (modelos LUCC) • Padrões espaço-temporais (desmatamento) • Sistemas baseados em localização (roteamento de frotas, serviços para clientes móveis)

4. Organização • Partir de um conjunto amplo de requisitos • Verificar suas características • Estabelecer qual o suporte necessário em cada caso • Buscar agrupar em tipos de dados genéricos • Estabelecer requisitos de engenharia • Conceitos gerais (containers) • Questões de consulta e manipulação • Tabelas do banco de dados • Compromissos de projeto • O que é possível fazer? • O que é possível adiar sem prejuízos futuros? • O que teremos de abandonar?

5. Alguns Conceitos Básicos • Vida de entidade geográfica • Todas as mudanças durante sua “existência” • evolução da população de uma cidade • Movimento de uma entidade • Diferentes localizações de um geo-objeto em instantes discretos no tempo • gerenciamento de frota • Genealogia de entidades geográfica • Descendência com modificação • criação de novos municípios, desmembramento de lote • Evolução de entidade geográfica • Processo que muda no tempo • Desmatamento, poluição

7. Alguns Conceitos Básicos • Modelos de Tempo • Tempo de transação x tempo de validade • Estruturas do Tempo • Chronon, instante, intervalo • Fluxo do Tempo • Linear, cíclico, ramificado (versões)

8. Valid Time,synonyms: real-time world-time event time User-defined time uninterpreted value Transaction Time, synonyms: database time registration time system time commit time Version information not just time Two major kinds of Time

9. Classificação de BD Espaço-Temporais

10. Types of time value • Instants at different granularities • Spans, Intervals (Periods) • Relative times • Open intervals • Often use different types for valid and transaction times.

11. Tempo: Estruturas Conceituais

12. Predicados Temporais sobre Intervalos

13. Eventos • Ocorrência singular • Localização, tempo, atributos • Exemplos • Homicídios, ocorrência de agravos de saúde • Características • Vida efêmera • Localização fixa • Não tem genealogia • Não evoluem no tempo • Importância para TerraLib • Grande

14. Eventos: Questões • Quais as ocorrências policiais no centro de São José no mes de Março de 2003? • Em que mês de 2003 houve maior número de ocorrências policiais no centro de BH com homicídios? • Em que região de SJC as ocorrências policiais estão acima de média municipal mensal?

15. Dados Socio-econômicos • Associados a partições do espaço • definidas por convenções legais e institucionais • Lotes, distritos, municípios, setor censitário • Características • Vida “longa” • Localização fixa • Genealogia é importante • Evolução capturada por mudanças em atributos • Importância para TerraLib • Grande

16. Genealogia de Unidades Socio-Econômicas

17. Dados Sócio-Econômicos: Perguntas • Quais eram as configurações espaciais das zonas fiscais utilizadas na cobrança do IPTU em 2001? • Quais foram todas as configurações espaciais do lote CTM no período de 2/4/1989 até hoje? • Quais foram cronologicamente os proprietários do lote CTM X? • Quais foram as sucessivas taxas cobradas do lote X? • Quais são os imóveis do proprietário X que foram desapropriados pelo poder público? • Quais são as quadras que possuem lotes com zoneamentos diferentes originados pelo novo zoneamento fiscal? • Quando a pavimentação do logradouro X correspondeu a um percentual maior que 40%? • Durante qual período de tempo o lote CTM X não obteve o beneficio de iluminação pública?

18. água disponível Modelagem de Fenômenos Contínuos • Associados a partições fixas do espaço • Regulares ou irregulares • Características • Vida “infinita” • Localização fixa • Genealogia não é relevante • Evolução definida por modelo matemático, capturada por mudança de atributos • Importancia para TerraLib • Grande

19. Fenômenos Contínuos: Questões • Qual será a distribuição de água na bacia daqui a 6 meses? • Quais as regiões com mais de 50% de disponibilidade hídrica por mais de 6 meses por ano? • Qual a região com maior variação de disponibilidade hídrica no período de Julho a Setembro?

20. Mudanças Discretas • Associados a partições fixas do espaço • Mudanças discretas de estados • Características • Vida infinita • Localização fixa • Genealogia é relevante • Evolução capturada por modelo empírico, geralmente baseado em CA • Importância para TerraLib • Grande

21. Mudanças Discretas: Questões • Quais os padrões de uso do solo em Bauru em 2010? • Quais as áreas que foram transformadas de residenciais para comerciais no centro de Bauru entre 1995 e 2000? • Qual a região da cidade que mudou mais rapidamente nos últimos 10 anos?

22. Padrões Espaço-Temporais

23. Padrões Espaço-Temporais • Associados a partições variáveis do espaço • Podem sofrer expansões e contrações ao longo do tempo • Usualmente determinados por conjuntos de polígonos • Características • Vida “infinita” • Localização variável • Genealogia não é importante • Evolução muda atributos e posição • Importância para TerraLib • Média

24. Padrões Espaço-Temporais: Questões • Qual a forma típica do desmatamento em Rondônia durante os anos 80? • Quanto cresceu em área o desmatamento em MT durante os anos de 1998 a 2002? • Quais as regiões com maior crescimento durante os anos de 2000 a 2002?

25. Sistemas Baseados em Localização • Associados a localizações móveis no espaço • Características • Vida longa • Localização variável • Genealogia não é importante • Evolução muda atributos e posição

26. LBS: Questões • Onde estou? • Qual foi o trajeto feito pelo caminhão BFQ-2234 nos últimos 3 dias? • Quais são os restaurantes a menos de 500 metros de onde eu estou?

27. Resumo dos Requisitos