sábado, 26 de setembro de 2009

Análise Espacial: tipos de análise

Boa noite pessoal,

Hoje vou passar para deixar uma rapidinha.

Muita gente fala sobre análise espacial, matemática de rasters, mas as vezes esquece de alguns conceitos importantes.

Existem três tipos de análise (numérica) que podemos fazer com um raster: Local, Focal e Block.

É importante entender a separação sobre estes tipos de análise, pois de posse deste entendimento podemos utilizar a ferramenta correta, para a situação correta.

Vamos lá.

Local Analysis (análises locais): as análises locais ocorrem célula por célula, sem levar em conta as vizinhas. Um exemplo de análise local é a divisão de um raster por outro. Ou qualquer conta matemática que possamos imaginar para determinado pixel ou célula. As expressões condicionais, e outras se aplicam aqui. Não só aqui, mas principalmente. A chave aqui é célula por célula, quadradinho por quadradinho

Focal Analysis: as análises focais levam em conta seus vizinhos! Mas alteram célula por célula! Vamos complicar: imagine que temos um modelo digital de terreno, SRTM, e queremos que ele fique, digamos, mais redondinho. Podemos utilizar para isto a ferramenta (ArcGIS pessoal) Focal Statistics.

O que esta ferramenta faz é criar um bloco imaginário (com o formato escolhido pelo usuário - círculo, retângulo, annulus (donut), triângulo ou kernel (já já explico o que é o kernel)) conforme especificado, e analisar as células bloco à bloco, e retornando o resultado para a célula CENTRAL. Este bloco imaginário é também chamado de janela, ou window. Após a análise das células contidas nesta janela, a janela se desloca em um pixel (em geral da esquerda para direita) e realiza a análise novamente. Autores chamam estas técnicas de moving window - deu para entender o porque né? Conseguem imaginar um quadradinho de contendo n pixels parando em uma posição (um subset da imagem completa), fazendo as contas, e andando?

As janelas, obviamente, devem ter tamanhos maiores que 1x1 px. Se a janela é do tamanho de 1 pixel, ela deixa de ser uma análise focal!


No mesmo caso das análises locais, diversas equações podem ser explicitadas, e o software que se vira para realizar todas elas. Nota importante: no ArcGIS, as operações especificadas nas operações com raster NÃO SEGUEM REGRAS DE PRECEDÊNCIA (multiplicação sempre deve ser realizada antes da soma ou subtração, por exemplo), ou seja, são avaliadas como escritas, da esquerda para direita. Caso você precise de aplicar regras de precedência, utilize ().

Block Analysis: as análises em bloco são MUITO úteis para se generalizar informação. Elas funcionam da mesma maneira que as análises focais, mas ao contrário de assinalar o resultado à célula central, assinalam o resultado para o bloco inteiro. Não tem mistério. edit: as análises em bloco se movem, assim como as focais, mas se movem de bloco em bloco, não de pixel em pixel.

O que é o tal do kernel? Bem o ArcGIS, permite aos usuário uma grande flexibilidade para criação de formas complexas para análises espaciais. Ele é simplesmente um arquivo texto puro, contendo uma indicação do que deve ser considerado como bloco. Ex:

-----------------------------
3 3
0 1 0
1 0 1
0 1 0
-----------------------------

A primeira linha, sempre especifica o número de linhas e colunas do arquivo. No nosso caso acima, 3x3.

Valores = 0 -> Não serão inclusos na análise (terão peso ZERO).
Valores = 1 -> Peso 1, incluídos na análise.

Outros valores numéricos: se especificarmos que o kernel têm peso (WEIGHTED KERNEL), outros valores, como 2 ou 3, serão aplicados como pesos nas análises.

Os arquivos kernel permitem análises com formas irregulares, facilitando a modelagem de alguns fenômenos.

Existem outras considerações à serem feitas sobre este assunto, mas no momento não veem ao caso, como por exemplo: Se meu bloco (aplicado em análise focal) é irregular, qual é a célula central?

Imagine um retângulo 2x3. Qual é a célula central? Alguém tem um palpite?

Abraços pessoal.

sábado, 12 de setembro de 2009

Piauí

Pessoal,

Estou no Piauí. Não, não morri. As atualizações ficam pra depois, pois o trabalho está matando!