Ciências Exatas e Tecnológicas
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Item As distâncias de Manhattan e Chebyshev na avaliação da acurácia posicional com feições lineares em produtos cartográficos(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-14) Barbosa, Lígia da Silva; Santos, Afonso de Paula dos; http://lattes.cnpq.br/7297379737107744Diversos países têm buscado atualizar e/ou editar suas normas e padrões referentes à qualidade dos dados espaciais, incluindo o Brasil através da ET-CQDG (Especificação Técnica para Controle de Qualidade de Dados Geoespaciais) elaborada em 2016 pela INDE (Infraestrutura de Dados Espaciais), visto que uma grande quantidade de dados é gerada a todo instante. Esta especificação utiliza como base o Decreto n° 89.817 de 1.984, a qual estabelece tolerâncias para avaliar e classificar produtos cartográficos em relação à sua qualidade posicional, utilizando feições pontuais. No entanto, o uso de feições lineares tem aumentado, especialmente por estarem presentes em maior quantidade em uma base cartográfica, além de possuírem uma boa distribuição espacial. Assim sendo, este trabalho propôs o uso das métricas Distância de Manhattan e Distância de Chebyshev para a avaliação da acurácia posicional de dados com feições lineares, através da adaptação do método Influência do Vértice e Distância de Hausdorff,. Sendo assim, foram utilizados um conjunto de dados simulados com valores de discrepância média conhecidas para análise da eficiência dos métodos,. Além destes dados utilizou-se o conjunto de dados denominado “MatchingLand” desenvolvido por Xavier et al. (2017) que simulam dados reais, bem como dados reais na região da Universidade Federal de Viçosa em Viçosa – MG. Em relação aos dois últimos conjuntos citados, para fins de comparação dos resultados, utilizou-se o método Buffer Duplo. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que em geral os métodos propostos que utilizam a distância de Manhattan possuem uma maior magnitude na determinação da discrepância posicional, enquanto os métodos que utilizam a distância de Chebyshev possuem uma menor magnitude. Pôde-se perceber que, aplicando as análises estatísticas para comparação das amostras de discrepâncias dos diferentes métodos aplicados, os métodos são similares estatisticamente independente da métrica utilizada, exceto o método Buffer Duplo. Sendo assim, não é viável o uso das Distâncias de Manhattan e Chebyshev, já que produz o mesmo efeito prático do uso da distância Euclidiana e esta é bastante difundida e tradicional na Cartografia. Palavras-chave: Controle de Qualidade Cartográfica. Distância de Manhattan. Distância de Chebyshev. Feições lineares. Acurácia Posicional. Decreto nº 89.817. ET-CQDG.Item Avaliação da acurácia posicional tridimensional de produtos cartográficos utilizando um elipsoide de incertezas(Universidade Federal de Viçosa, 2019-03-01) Lisboa, Matheus Henrique Maia; Santos, Afonso de Paula dos; http://lattes.cnpq.br/6591461784135095A acurácia posicional é uma das etapas mais importantes do controle de qualidade cartográfica, pois valida a localização espacial de determinada feição no mapa. No Brasil, a avaliação da acurácia posicional de produtos cartográficos segue as diretrizes do Decreto n.o 89.817/1984. Esse decreto divide a acurácia posicional em duas componentes: planimétrica e altimétrica. Produtos tridimensionais, como Modelos Digitais de Superfície/Elevação (MDS/MDE), acabam sendo avaliados separadamente em componentes, contudo, Santos (2015) e Li et al. (2005) citam que a forma mais eficiente de se avaliar esse tipo de produto é por meio da resultante entre as componentes planimétricas e altimétricas. Sendo assim, este trabalho propõe um método para a avaliação da acurácia tridimensional de produtos cartográficos, por meio das componentes tridimensionais de uma superfície geométrica, um elipsoide, cujas dimensões são dadas pelas tolerâncias descritas no Decreto n.o 89.817/1984. Posteriormente, o método proposto (chamado de EPSI) foi confrontado com as metodologias do Decreto 89.817/ET-CQDG e de Santos (2015). Para verificar a eficiência do método, foram simuladas 27.000 discrepâncias e, em aproximadamente 90% dos casos, o método proposto foi mais restritivo se comparado à planimetria, e, em 50% dos casos, quando comparado à altimetria. No restante dos casos, o método se apresentou equivalente à análise separada da planimetria e da altimetria, conforme Decreto 89.817/ET-CQDG. Utilizando exemplos práticos para comparar as três metodologias, pode-se perceber que é mais restritivo o uso de uma metodologia que avalia em conjunto as componentes planimétricas e altimétricas de um produto cartográfico tridimensional. Ao se comparar a metodologia de Santos (2015) com o método EPSI, percebe-se que o EPSI é mais restritivo para escalas maiores, porém para escalas menores, essa classificação se apresenta melhor quando se aplica a metodologia proposta por Santos (2015). Com tudo, ao utilizar a orientação do EPSI, para pequenas escalas, as duas metodologias, EPSI e Santos (2015), apresentam a mesma classificação, sendo as duas mais rigorosas que a usualmente aplicada.Item Código identificador de parcela urbana(Universidade Federal de Viçosa, 2018-06-14) Duarte Junior, Jayme Muzzi; Medeiros, Nilcilene das Graça; http://lattes.cnpq.br/4898138213103197No contexto do Cadastro Territorial Multifinalitário, duas condições são básicas para que o mesmo cumpra o seu objetivo: a adoção de uma unidade territorial única e de um código identificador único e inequívoco. O objetivo deste estudo é definir um formato de código identificador que atenda seis critérios, propostos pela Associação Internacional de Avaliadores de Imóveis (IAAO) e pela Comissão Tributária do Estado de Utah, nos Estados Unidos: singularidade, permanência, simplicidade, facilidade de manutenção, flexibilidade, referência para a localização. Além disso, propõe-se um sétimo critério a ser cumprido: a referência histórica. Caracterizaram-se dois formatos de códigos identificadores. O primeiro é estruturado na divisão administrativa da jurisdição. O segundo é estruturado nas coordenadas do ponto médio da testada. Além disso, foram analisados outros dois formatos de códigos: um adotado no Brasil, fundamentado no Sistema Hierárquico, e o outro estruturado nas coordenadas do centroide da parcela, confeccionado pela Geolocalização Absoluta. Os quatro formatos de códigos foram avaliados quanto ao atendimento aos critérios necessários para o código perante à dinâmica territorial ao longo do tempo e da integração das bases cadastrais em âmbito nacional, conforme propõe o Decreto 8764/2016 instituindo o SINTER no Brasil. O código adotado no Brasil e o código da Geolocalização Absoluta não atendem ao critério da singularidade e falham em relação aos demais critérios. Um dos problemas de ambos os formatos é a desconsideração de um elemento temporal no código, ignorando completamente a dinâmica territorial. Outro problema, é que os códigos não incorporam um elemento capaz de singularizá-los em âmbito nacional. Portanto, o código adotado no Brasil e o código da Geolocalização Absoluta não são apropriados para identificarem as parcelas urbanas do Cadastro Territorial. Por outro lado, os dois formatos propostos são adequados para codificar as parcelas urbanas do Cadastro Territorial, pois concordam com os critérios necessários, garantindo que as informações cadastrais das parcelas sejam gerenciadas, organizadas, atualizadas, compartilhadas com os usuários do sistema cadastral e integradas com bases de dados territoriais proveniente de diferentes fontes.Item IDE-UFV: proposta de infraestrutura de dados espaciais acadêmica(Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-11) Silva, Priscila de Lima e; Santos, Afonso de Paula dos; http://lattes.cnpq.br/4237254283743400Uma Infraestrutura de Dados Espaciais (IDE) é uma plataforma que permite interligar produtores e usuários de informações espaciais, por meio de padrões e políticas bem definidas. Em uma universidade, devido ao setor administrativo, responsável pela gestão do território, e aos diversos projetos de pesquisa, de ensino e de extensão é grande a utilização e produção de dados cartográficos. No entanto, parte dos dados produzidos se perdem em laboratórios ou em posse dos pesquisadores, inviabilizando a reutilização dessas informações e proporcionando gastos duplicados para a nova geração de tais dados. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de uma IDE Acadêmica para a Universidade Federal de Viçosa (UFV). Para o desenvolvimento dessa IDE, foram feitas parcerias com os órgãos administrativos da UFV a fim de definir a estrutura institucional para a infraestrutura. Para garantir o gerenciamento, a manutenção e a continuidade da IDE dentro da universidade, foi proposta a nomeação de uma comissão permanente, composta por membros de diversos setores administrativos e acadêmicos. Foi elaborado um modelo de Resolução para criação da IDE-UFV, e proposto o desenvolvimento desta infraestrutura em três ciclos. Com o intuito de elucidar todos os elementos a serem comtemplados na IDE, foi elaborada uma modelagem conceitual. Em relação aos componentes tecnológicos, optou-se pela utilização de softwares livres e de código aberto. Dessa forma, empregou-se o sistema PostGIS para o gerenciamento do banco de dados, o software i3Geo para o desenvolvimento do visualizador de mapas, o editor edpMGBs para a criação dos metadados e o software GeoNetwork para gerenciamento do catálogo de metadados. Os padrões adotados foram os homologados pela Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE) e pela Comissão Nacional de Cartografia (CONCAR). A proposta de desenvolvimento de IDE apresentada considerou as peculiaridades da UFV, espera-se que ela possa servir como base para o desenvolvimento de outras IDE Acadêmicas.Item Metodologia para avaliação da usabilidade e consistência lógica em infraestruturas de dados espaciais(Universidade Federal de Viçosa, 2023-12-20) Silva, Priscila de Lima e; Santos, Afonso de Paula dos; http://lattes.cnpq.br/4237254283743400Uma Infraestrutura de Dados Espaciais (IDE) é uma plataforma que permite o compartilhamento de informações espaciais, através de padrões e políticas bem definidas entre os envolvidos, tornando públicas as informações existentes para que essas possam ser reutilizadas. No entanto, para que uma IDE atinja seus propósitos é necessário que ela possua qualidade e mecanismos para garantir a sua manutenção. Desta forma, tem-se como objetivo propor métodos para avaliar nas IDE os elementos consistência lógica e usabilidade; e aplicá-los na IDE-Sisema, que é a IDE do Sistema Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos (Sisema) de Minas Gerais. Ao avaliar a consistência lógica de uma IDE, torna-se possível analisar se os padrões, normas, políticas e tecnologias empregadas em sua concepção possibilitam a interoperabilidade no compartilhamento de informações heterogêneas e se está sendo atingido o objetivo principal de compartilhar dados e metadados que realmente possam ser acessados e reutilizados. A usabilidade possibilita avaliar se o sistema em análise atende as requisições do usuário, sendo avaliado sua eficácia, eficiência e o nível de satisfação. Esta pode ser analisada através de métodos mais subjetivos, como aplicação de questionários e de tarefas a serem executadas pelos usuários e também por meio da verificação do cumprimento de padrões, como as heurísticas de usabilidade. Tomando como base as definições das normas ISO 19157, ISO 2859-1, ISO 2859-2, a Especificação Técnica para Controle de Qualidade de Dados Geoespaciais (ET-CQDG) e o apresentado por Ureña-Cámara et al. (2019), foi proposto um método para avaliação completa da consistência lógica em uma IDE, por meio da avaliação de uma amostragem dos dados e metadados compartilhados, apresentando as medidas a serem avaliadas e elucidando a forma de análise para cada uma. Pelo estudo de caso desenvolvido para a IDE-UFV, que é uma IDE Acadêmica da Universidade Federal de Viçosa, foi possível avaliar a aplicabilidade do método e evidenciar a necessidade de análise da consistência lógica em uma IDE. Em relação a usabilidade, foi proposto o questionário HEUA-SDI, onde por meio de tarefas os usuários podem avaliar se a IDE em análise atende as heurísticas de usabilidade. Desta forma a avaliação considera a subjetividade das opiniões dos usuários e também é baseada nos requisitos tecnológicos que devem ser atingidos em termos de usabilidade, possibilitando determinar métricas de usabilidade, avaliando-a quantitativamente, e levantar informações a respeito da satisfação dos usuários, analisando-a qualitativamente. Foram aplicados questionários pilotos em 16 IDE brasileiras, proporcionando um diagnóstico geral dessas infraestruturas, demonstrando que o método é aplicável, apesar da heterogeneidade de objetivos, padrões, políticas, normas e tecnologias definidas para as infraestruturas. A análise da usabilidade e consistência lógica da IDE-Sisema, propiciou um diagnóstico da IDE, atestando a sua qualidade, visto que ela atingiu bons índices dentre as análises desenvolvidas. Ademais, possibilitou identificar as melhorias necessárias, tanto na visão dos usuários, quanto na qualidade dos dados e metadados disponibilizados, além do observado em termos do cumprimento dos padrões e interoperabilidade proporcionada pelas tecnologias empregadas. Palavras-chave: Heurísticas de Usabilidade; Consistência Conceitual; Consistência de Domínio; Consistência de Formato; Consistência Topológica.Item Proposta de melhorias no perfil de metadados geoespaciais do Brasil(Universidade Federal de Viçosa, 2019-08-26) Loti, Layane Beatriz Silva; Medeiros, Nilcilene das Graças; http://lattes.cnpq.br/3953575202499944O crescente número de instituições envolvidas na produção/armazenamento/uso de dados e consequentemente de metadados geográficos, trouxe a necessidade de organizar e disponibilizar tais informações, utilizando padrões a fim de garantir a interoperabilidade entre os sistemas. O governo federal, por meio do Decreto Lei n° 6.666 de 2008, instituiu a Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE) para ordenar a criação, armazenamento, acesso, publicação e o uso de dados geográficos. A INDE é constituída de diversas especificações técnicas, sendo uma delas, o Perfil de Metadados Geoespaciais do Brasil (Perfil MGB) que define os elementos a serem incluídos em uma instância de metadados. O Perfil MGB foi elaborado segundo o padrão ISO 19115: 2003, publicado pela Organização Internacional de Padronização (ISO). Entretanto, estudos vêm mostrando que o maior número de metadados geográficos construídos por instituições e pequenas empresas, não segue o padrão proposto no Perfil MGB devido à sua complexidade e a sua não atualização conforme a ISO 19115. O estudo dessa dissertação explorou os elementos constituintes da norma internacional para metadados geográficos, ISO 19115:2003 e a sua atualização, ISO 19115-1: 2014, para estruturar propostas de alterações e complementos para o Perfil MGB a fim de auxiliar, facilitar e ampliar a produção de metadados geoespaciais padronizados no Brasil. As análises mostraram as propostas de adequações, para ajuste dos elementos inconsistentes da especificação técnica do Perfil MGB, elaborada pela Comissão Nacional de Cartografia (CONCAR) em 2009 e dos Templates do Perfil MGB disponibilizados pela INDE. O estudo também propôs uma nova estrutura do Perfil MGB para implementação dos Perfis MGB completo para dados Raster, completo para dados vetoriais e para o perfil sumarizado. Após aplicar as adequações sugeridas, o estudo demonstrou que poderá auxiliar nas adequações da especificação técnica do Perfil MGB e consequentemente, aumentar o uso do padrão na construção de metadados geoespaciais dentro de empresas e instituições. Palavras-Chave: Perfil MGB, ISO 19115, INDE.Item Proposta metodológica para a determinação do tamanho amostral e distribuição espacial de feições lineares utilizadas no controle de qualidade posicional em Cartografia(Universidade Federal de Viçosa, 2024-03-26) Cunha, Marconi Martins; Santos, Afonso de Paula dos; http://lattes.cnpq.br/7712819115551966Usualmente, a avaliação da acurácia posicional de produtos cartográficos é realizada por meio das discrepâncias posicionais e técnicas baseadas em pontos. Entretanto, a utilização de feições lineares apresenta algumas vantagens sobre o método pontual. Dentre estas, pode-se mencionar que as feições lineares possuem mais informações geométricas e posicionais que os pontos e que, em uma base cartográfica, aproximadamente 80% das feições são linhas. Apesar destas vantagens, parâmetros importantes para a avaliação da acurácia utilizando linhas não foram estabelecidos ou determinados, como o tamanho da amostra ou o seu padrão de distribuição espacial. A distribuição espacial é um fator relevante, pois pode interferir nos resultados e determinar a validade de um processo de avaliação. Diante disso, em seu primeiro capítulo, este estudo propôs um método baseado na modificação do Método do Vizinho Mais Próximo para pontos para avaliar o padrão de distribuição espacial de feições lineares. O método proposto, denominado de Nearest Neighbor Method for Linear Features (NNMLF), foi aplicado a dados simulados e reais. Os resultados mostraram que o NNMLF foi eficaz em estimar o padrão de distribuição espacial esperado em todos os experimentos com dados simulados. Já a aplicação nos dados reais mostrou que o NNMLF é de simples utilização. Com relação ao tamanho amostral, para o controle posicional utilizando linhas, não se tem conhecimento de estudo que indique o tamanho da amostra que deve ser utilizado. Diante disso, em seu segundo capítulo, este estudo propôs um método para determinar este tamanho amostral baseado na Simulação Monte Carlo. Para isso, foi utilizada uma base de dados composta por 46460 km de estradas de 10 províncias no leste da Espanha, e analisado os tamanhos de área de 1; 2,5; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 50; 75; 100; 125; 150; 175; 200; 225 e 250 km2. Por fim, a comparação entre as discrepâncias fornecidas pelas amostras e pela população foi realizada com o teste Kolmogorov-Smirnov. Desta forma, foi possível realizar uma proposta do tamanho amostral de feições lineares utilizadas na avaliação da acurácia posicional, levando em consideração o padrão de distribuição espacial da amostra e o tamanho da área avaliada. Esta proposta foi realizada em forma de equação, que fornece o tamanho amostral com base no tamanho da área avaliada. O modelo ajustado indica uma forte associação (R² = 0,9252) entre o tamanho da área e o tamanho amostral mínimo necessário. Com o desenvolvimento destes métodos foi possível propor uma metodologia geral para a avaliação da acurácia posicional planimétrica realizada com feições lineares, segundo a norma brasileira. Essa metodologia, apresentada no terceiro capítulo deste estudo, compreende: determinação do tamanho amostral, análise do padrão de distribuição espacial, detecção de outlier, e análises de tendência e de precisão. Essa metodologia foi utilizada em três bases cartográficas: de pequena, média e grande escala e os resultados comparados com a avaliação resultante do método tradicional, realizado com pontos. Para todas as escalas, a metodologia proposta apresentou resultados compatíveis, ou mais rigorosos, que o método de feições pontuais, demonstrando a viabilidade de sua utilização. Palavras-chave: Padrão de Distribuição Espacial. Tamanho Amostral. Cartografia.