Quais elementos compõem a estrutura de um sistema de informações geográficas SIG?

Sistema de Informação Geográfica (SIG)

        Sistema de Informação Geográfica (SIG), sistema de informação que grava, armazena e analisa as informações sobre os elementos que compõem a superfície da Terra. Um SIG pode gerar imagens de uma 

área em duas ou três dimensões, representando elementos naturais, junto a elementos artificiais.

        Muitos bancos de dados do SIG consistem de conjuntos de dados que são agrupados em camadas. Cada camada representa um determinado tipo de dado geográfico. O SIG pode combinar essas camadas em uma só imagem.

        Um SIG é projetado para aceitar dados de uma grande variedade de fontes, incluindo mapas, fotografias de satélites, textos impressos ou estatísticas. O SIG converte todos os dados geográficos em um código digital e é programado para processar as informações e, em seguida, obter as imagens. O governo canadense criou o primeiro SIG na década de 1960.

         Existem dois significados distintos para SIG, um deles se refere a uma aplicação real de SIG, incluindo equipamentos, dados, programas computacionais, recursos humanos e métodos necessários para resolver um problema (uma aplicação de SIG), conforme se pode observar na figura abaixo:

Um outro significado de SIG se refere a um tipo de programa computacional vendido ou então disponibilizado por um desenvolvedor de programas computacionais.

Atualmente, um SIG pode ser aplicado a praticamente todas as atividades humanas, uma vez que essas atividades são sempre executadas em algum local, em alguma posição geográfica. As grandes aplicações de Sistemas de Informações Geográficas requerem a montagem de uma equipe multidisciplinar, envolvendo profissionais de informática, bancos de dados, cartografia (cartografia, sensoriamento remoto, fotogrametria, geodésia, etc.) e os outros profissionais das áreas de aplicações do SIG, ou seja, se o SIG estiver sendo aplicado na gestão de distribuição elétrica, se fazem necessários na equipe os profissionais diretamente
relacionados com gestão de eletricidade, o mesmo raciocínio pode ser feito com relação a agricultura, planejamento urbano, etc. Além desses profissionais, se faz necessário contemplar também as pessoas que utilizarão as informações geográficas produzidas pelo sistema, pessoas essas, nem sempre relacionadas com a aplicação ou a instituição onde o sistema está implantado.

Estruturas e Formatos de Dados Geográficos
Inicialmente, se faz necessário discriminar conceitualmente o que são dados espaciais e dados geográficos. Os dados espaciais são definidos como sendo qualquer tipo de dado que descrevem fenômenos aos quais esteja associada alguma dimensão espacial, por outro lado, os dados geográficos são definidos como dado espacial cuja dimensão espacial está associada à sua localização na superfície da Terra num determinado instante ou período de tempo. Desta forma, quando se tem um elemento com um sistema de coordenadas local, que não esteja diretamente relacionada com coordenadas geográficas, quando mapeados sobre este sistema de coordenadas local, todos os dados deste objeto serão dados espaciais, por outro lado, se
essas coordenadas locais forem transformadas em coordenadas geográficas ou ainda para coordenadas de algum sistema de projeção cartográfica, os dados do elemento serão considerados dados geográficos.

Os dados geográficos possuem quatro características fundamentais, a primeira delas é a característica  espacial (posição geográfica e geometria do elemento representado), a segunda é a característica não-espacial (descrição alfanumérica, pictórica e sonora do elemento representado), ou seja, além de textos descritivos, a tecnologia atual permite a associação de imagens, filmes , sons e hiperlinks aos elementos  representados. A terceira característica fundamental é a característica temporal, que trata do tempo de validade do dado geográfico, além de suas variações sobre o tempo. Finalmente, a última característica fundamental é a sua documentação (metadados), que pode conter um grande conjunto de informações úteis para a correta utilização do dado geográfico, precisão e acurácia do dado, restrições e regras para
distribuição e acesso, descrição de cada atributo não-espacial, etc.
A componente espacial do dado geográfico pode ser armazenada em estrutura vetorial ou matricial.

Estrutura Matricial
A estrutura matricial consiste em uma matriz bi-dimensional, que pode ser matematicamente é definida como sendo uma função f(x,y), composta por linhas e colunas, onde cada elemento desta estrutura é contém um número inteiro ou real, podendo ser negativo ou positivo. Cada elemento da estrutura matricial recebe o nome de célula ou pixel (picture element) e pode representar qualquer elemento do mundo real, por exemplo temperatura (pode conter valores positivos para regiões quentes ou negativos para regiões extremamente
frias), altitudes (valores positivos para locais acima do nível médio dos mares, ou negativos para locais abaixo do nível médio dos mares), reflectâncias (valores positivos e reais entre 0 e 1), níveis de cinza (valores positivos inteiros, variando de 0 a 255, para imagens de oito bits 28, 0 a 65535 para imagens de dezesseis bits 216, e assim por diante). Os valores de dados armazenados em estrutura matricial podem representar também categorias temáticas do mundo real, por exemplo, no caso do tema vegetação, todas as células com valor 10 podem pertencer a categoria floresta, as células com valor 11 podem pertencer a categoria cerrado e assim por diante.

 Estrutura Vetorial

Na estrutura vetorial, a localização e aparência gráfica de cada elemento do mundo real são representados por um ou mais pares de coordenadas. Adicionalmente, esses elementos também são caracterizados por atributos descritivos (não-espaciais). Este tipo de representação não é exclusivo dos programas computacionais de SIG: programas de CAD e outros tipos de programas de computação gráfica também utilizam representações vetoriais.

Quais elementos compõem o SIG?

O que é SIG e quais seus principais elementos?

Quais as estruturas dos dados utilizados em um Sistema de Informações Geográficas SIG )?

Quais as principais ferramentas do SIG?