De uma maneira geral, a análise espacial consiste no estudo quantitativo do posicionamento e distribuição de fenômenos no espaço a partir de métodos quantitativos diversos para melhor visualizar a representação dos fenômenos. Neste tutorial sobre Sistemas de Informações Geográficas (SIG) veremos como calcular o centro médio simples e ponderado no software ArcGIS, da Esri.
Este tutorial é um Guest Post elaborado por Vanessa Cecília Benavides Silva, natural de Santiago/Veráguas Panamá. Possui graduação em Geografia e Análise Ambiental (2011) e especialização em Gestão Ambiental e Geoprocessamento (2012), ambos pelo pelo Centro Universitário de Belo Horizonte – UniBH. Atualmente é Analista GIS e ministra cursos GIS. Tem experiência na área de Análise Ambiental e de Geoprocessamento, na elaboração de mapas em geral e de base de dados para projetos diversos e monitoria de SIG no UniBH.
Dica especial de leitura para quem quer aprender a trabalhar com o ArcGIS:
ANÁLISE ESPACIAL NO ARCGIS
A
estatística espacial representa uma adequação metodológica das medidas de centralidade e dispersão extraídas da estatística convencional, aplicadas à análise das distribuições espaciais de pontos. Além do conjunto de variáveis referentes às unidades amostrais analisadas, soma-se a localização no espaço (posição X e Y) de cada uma delas.
Para auxiliar as análises em estatística espacial, é importante destacar alguns conceitos, dentre eles, os de medidas de tendência central:
- Centro Médio: Identifica o centro gravitacional geométrico espacial de um conjunto de pontos independente da intensidade da ocorrência dos pontos. Representa a posição central de pontos no espaço, em que a soma das distâncias em relação aos demais pontos é a menor possível. Matematicamente o centro médio é obtido com base nas médias aritméticas simples dos valores das coordenadas X e Y separadamente.
- Centro Médio Ponderado: No cálculo do centro médio, o mesmo peso é atribuído a todos os valores e leva-se em consideração apenas a localização dos pontos. Em certas ocasiões, é imperativo levar em consideração os pesos dos diversos fenômenos associados a áreas específicas. O valor de ponderação, em geral, é a intensidade de ocorrência de um determinado fenômeno
Sendo assim, percebe-se que a localização do ponto médio e do ponto médio ponderado é afetada pela localização de cada ponto em particular, assim como o peso de cada localização. Pontos com localizações extremas, ou com pesos altos atraem para si o centro de distribuição.
COMO CALCULAR CENTRO MÉDIO NO ARCGIS
Adicionar os shapefiles que contêm as informações quantitativas a serem utilizadas como base. No caso, Sedes Municipais, que têm o valor da população dos municípios da Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH):
A tabela de atributos do shapefile das Sedes contêm os dados populacionais dos anos de 1940 a 2010. No caso, serão utilizados os dados de 1950 a 2010.
Para calcular o Centro Médio Simples:
Abrir o ArcToolbox > Spatial Statistics Tools > Measuring Geographic Distributions > Mean Center.
Na janela que se abre:
- Input Feature Class: inserir o shapefile que será utilizado como referência;
- Output Feature Class: definir nome e a pasta em que o arquivo gerado será salvo;
Para calcular o Centro Médio Ponderado:
Adicionar os shapefiles que contêm as informações quantitativas a serem utilizadas como base. No caso, Sedes Municipais, que têm o valor da população dos municípios da RMBH:
Abrir o ArcToolbox > Spatial Statistics Tools > Measuring Geographic Distributions > Mean Center.
Na janela que se abre:
- Input Feature Class: inserir o shapefile que será utilizado como referência;
- Output Feature Class: definir nome e a pasta em que o arquivo gerado será salvo;
- Weight Field: selecionar a coluna da tabela de atributos correspondente à informação quantitativa que será considerada (peso). No caso, serão criados 7 Centros Médios ponderados, um para cada ano (1950, 1960, 1970, 1980, 1991, 2000 e 2010).
- Resultado: ponto vermelho (Centro Médio Simples, ano de 1950), ponto verde (Centro Médio Ponderado, ano de 1950).
Neste caso, como o procedimento deverá ser repetido alterando-se apenas o ano, será utilizando o comando Batch.
BREVE ANÁLISE DO RESULTADO
Ao analisar o resultado referente ao cálculo do Centro Médio (CM) simples e ponderado para o ano de 2010 da Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH), pode-se observar uma variação no resultado onde o CM ponderado se localiza próximo ao município de Belo Horizonte e o CM simples apresenta um deslocamento no sentido oeste em relação à capital do estado.
O resultado obtido através do cálculo do CM simples representa o centro gravitacional em relação à localização das sedes da RMBH, já o resultado obtido pelo cálculo do CM ponderado além de considerar a localização dos pontos também atribui pesos aos valores trabalhados, neste caso, considera a população das sedes municipais.
Desse modo, a variação encontrada entre a localização do CM simples e CM ponderado pode ser explicada através dos pesos atribuídos no cálculo do CM ponderado (população) que fez com que este se localizasse próximo ao município de Belo Horizonte. Isto se justifica pelo fato do município de Belo Horizonte apresentar a maior população entre todos os municípios da RMBH. Já a localização do CM simples pode ser justificada pelos investimentos que têm sido feitos no setor industrial dos municípios a oeste de Belo Horizonte, como Contagem e Betim, dentre outros motivos.
O fluxograma abaixo resume todo o processo:
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