Programas de computador utilizados para visualizar, criar, gerenciar e analisar dados espaciais são classificados genericamente como Sistemas de Informação Geográfica (SIG) ou da sigla em inglês GIS (Geographic Information System) (STEINIGER; WEIBEL, 2009).
Sistemas de Informação Geográfica podem ser definidos, de uma forma simples, como uma coleção integrada de dados e procedimento computacionais para visualizar e
organizar dados com posições espaciais definidas com o propósito de realizar análises geográficas e criação de mapas relativos a essas análises (DONNELLY, 2010).
Definições mais amplas de SIG incorporam as ideias da comunidade usuária de tais ferramentas, que as utiliza na solução de problemas e no compartilhamento de conhecimento adquirido. A versatilidade do SIG permitiu que as fronteiras da geografia e das ciências da terra fossem transpostas e a utilização deste sistema fosse aplicada nas mais diversas áreas do conhecimento (sociologia, marketing, planejamento urbano, etc.…).
Uma designação abrangente de um SIG envolve dizer que, além da criação de mapas, o SIG pode servir como front-end para banco de dados espaciais e conduzir análises raster em imagens geradas por satélite. Esta característica é reforçada pela disponibilidade de pacotes FOSS4G que podem ser utilizados para acesso a um conjunto de dados espaciais na web para análises complexas.
Em qualquer conjunto de dados relativos a informação geográfica temos a possibilidade de encontrar dois tipos de representação: raster e vetorial.
Em uma representação raster uma malha regular de células é usada, aonde cada célula é um registro com valores que descrevem o ponto. Arquivos raster são comumente utilizados para representar variáveis que são contínuas no espaço, como elevação do terreno ou a cobertura do solo.
Os modelos representados com dados vetoriais são utilizados para mostrar dados espacialmente discretos, aonde cada objeto é representado por uma geometria (ponto, linha ou polígono), e por valores que descrevem propriedades não espaciais do objeto, chamados atributos, definidos em uma tabela. Assim, uma construção pode ser representada, por exemplo, por um retângulo (geometria) e ter acoplado dois campos que descrevem o ano da construção e o proprietário. (STEINIGER; HAY, 2009).
Os SIGs disponíveis na versão FOSS4G estão preparados para lidar com conjunto de dados raster ou vetorial, contudo este trabalho envolve a utilização de dados vetoriais. A utilização de dados raster será, se eventualmente utilizada, uma maneira de mostrar o sistema de transportes inserido no contexto urbano, no entanto nenhuma operação geográfica envolvendo dados raster será procedida.
8.3.1 Critérios de avaliação do SIG
Como já abordado, programas de computador que lidam com dados espacialmente distribuídos são conhecidos como SIG. Os SIGs estão inseridos em famílias, de acordo com as tarefas específicas executadas por cada um deles, porém as funcionalidades básicas são comuns a todos. As famílias de SIGs podem ser assim discriminadas (STEINIGER; BOCHER, 2009): (i) Desktop GIS; (ii) Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados Espacial; (iii) Software para aplicações geográficas na Internet; (iv) SIG Móvel; (v) Extensões; (vi) Bibliotecas, Plug-ins e APIs para SIGs; (vii) SIG para tratamento de imagens; (viii) Análise Exploratória de Dados Espaciais. A Figura 8.1 (STEINIGER; HUNTER, 2012) mostra tal
constelação de soluções.
Os critérios de avaliação de um SIG devem levar em conta o conjunto de ferramentas disponível para a realização de tarefas rotineiras na utilização do SIG. Estas tarefas são assim classificadas: (a) visualização e exploração dos dados; (b) criação de dados; (c) edição de dados; (d) armazenamento dos dados; (e) integração de dados de diferentes fontes; (f) consulta de dados para seleção de conjunto específico de dados; (g) análise dos dados com criação de novas de informações; (h) transformação de dados (mudança de coordenadas); (i) criação de mapas, talvez a mais visual e simples maneira de analisar um conjunto de dados de forma espacial.
O conjunto de características apresentadas na Tabela 8.2 é produto de uma avaliação conduzida por STEINIGER; HUNTER (2012). Algumas alterações foram consideradas, em face ao atual panorama da comunidade SIG e das recentes melhorias implantadas em diversos programas de computador e ferramentas de análise (QGis, R Project, Gvsig, PostGre/PostGis, I3Geo, MapServer, etc...).
As tabelas 8.2 e 8.3 apresentam os critérios de seleção de um software:
Tabela 8.2 - Critérios de Seleção de Software
Critério Legenda
Avaliação a longo Termo
Nível do Usuário Iniciante, usuário avançado, expert, desenvolvedor. Foco da Aplicação Edição de Dados, Junção de Dados, Análises, Visualização.
Tipo de Dados Raster, Vetor, Voxel (volumetric pixel).
Plataforma de desenvolvimento C, C++, JAVA, Python, MS .Net.
Critério Critério
Critério de Avaliação
Funcionalidade Suporte a Padrões OGC.
Documentação Equipe de Desenvolvimento Transparente.
Modular Comunidade desenvolvedora.
Comunidade de Usuários Suporte a diversos SOs.
Usabilidade API de Desenvolvimento existente.
A Tabela 8.2 indica as características estudadas por (STEINIGER; HUNTER, 2012) nos software GRASS, Qgis, Gvsig, OpenJump e Udig.
Esta tabela é um a ferramenta para avaliação inicial destes software para a seleção daquele que atenda às necessidades do projeto. Entenda-se que estas funcionalidades não são os únicos critérios a serem analisados. A facilidade de uso, a estabilidade do software, a velocidade de processamento das operações, a comunidade usuária do software, existência de documentação e suporte ao desenvolvimento são, também, critérios muito importantes para esta seleção.
Com base na Tabela 1 (HSU; OBE, 2008; OBE; HSU, 2009) do ANEXO A e nas considerações sobre demais critérios avaliados, mostrados na tabela 2 do ANEXO A, a árvore de critérios na Figura 8.1 mostra quais são todos os critérios a serem utilizados em uma avaliação para a escolha de um software que seja adequado ao projeto apresentado.
Observe-se que a escolha aqui apresentada pode, e deve sofrer alterações sempre que um novo processo de escolha se inicia. A evolução tecnológica, as necessidades imediatas, as características intrínsecas de cada projeto, a experiência de cada um que está envolvido no processo de escolha, e demais condições de contorno levam a escolhas diferentes, para situações diferentes.
Tabela 8.3 - Critérios de Escolha – Necessidades de um SIG (adaptado de Steiniger; Hunter (2012).
Tipo de SIG Tarefas Exigidas Visualização e Exploração Criação de
Dados Edição Armazenamento Integração Análise Transformação
Criação de Mapas Visualizador ■ ■ ■ Editor ■ ■ ■ ■ □ ■ Análises Profissionais ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Remote Sensing Software (Tratamento de Imagens) ■ □ ■ ■ □ ■ ■ ■ Ferramentas de Análise ■ □ ■ □ ■ ■ ■ Banco de Dados Espacial ■ ■ ■ ■ ■ □ ■ □ Servidor de Mapas Web ■ □ □ ■ ■ Servidor de mapas GIS/ Servidor de mapas WPS ■ ■ ■ ■ ■
A similaridade entre os programas avaliados é alta, de maneira que em uma escolha normal o desempate seria pela questão de custos envolvidos. Por serem programas de computador livres e de código aberto existem os custos de implantação e manutenção, mas não existem os custos de aquisição e renovação de licenças, que geralmente são os custos significativos. Desta forma, persiste a situação de empate.
Entretanto, a existência de uma base sólida de usuários, documentação disponível e financiadores confiáveis para os projetos FOSS4G servem como qualificadores do programa de computador, para que seja adotado com um nível de confiança adequado.
A base de usuários e os financiadores podem ser enxergados como garantia da perpetuação dos programas de computador; a existência de documentação permite que os usuários tenham material de treinamento disponível para aprofundar-se na utilização do programa escolhido.
Assim, com base nas tabelas apresentadas, na árvore de critérios e nos demais qualificadores envolvendo número de usuários, documentação disponível e financiadores do projeto, a escolha recaiu sobre o software QGis, por apresentar o melhor conjunto de qualificadores dentro do processo de escolha no exato momento da escolha. Mudanças temporais de escolha podem mudar esta escolha devido a velocidade com que novas ferramentas e funcionalidades são atribuídas a estes softwares.