Introdução aos Mapas de Kernel

Mapas de Kernel

Uma das incontáveis vantagens do mapeamento digital em relação ao método convencional é a possibilidade de geração dos chamados Mapas de Kernel. Este produto cartográfico constitui-se uma poderosa ferramenta para análise espacial. Esta matéria comentará alguns conceitos importantes relacionados com este tipo especial de mapa. Nesta primeira parte destacaremos o que é e qual a aplicabilidade dos mapas de Kernel e em uma segunda parte será ensinado como gerá-lo em ambiente SIG.

O QUE SÃO MAPAS DE KERNEL

Em inglês, a palavra Kernel significa “núcleo”. No contexto das Geotecnologias esse termo faz referência a um método estatístico de estimação de curvas de densidades. Neste método cada uma das observação é ponderada pela distância em relação a um valor central, o núcleo.

Dito de forma simples, o Mapa de Kernel é uma alternativa para análise geográfica do comportamento de padrões. No mapa é plotado, por meio métodos de interpolação, a intensidade pontual de determinado fenômeno em toda a região de estudo. Assim, temos uma visão geral da intensidade do processo em todas as regiões do mapa.

VANTAGENS DOS MAPAS DE KERNEL

Há pelo menos duas vantagens na utilização do método de Kernel para geração de mapas temáticos:

– Quando existe uma concentração excessiva de pontos a análise visual pode acabar sendo prejudicada. Por exemplo, em uma área um ponto pode estar na realidade representando várias ocorrências (casos de doenças, crimes, etc).
– A representação não fica limitada a áreas pré-definidas, como é o caso de polígonos de bairros ou municípios.

A imagem abaixo (clique para ampliar) é um screen shot do site WikiCrimes, ela ilustra a densidade da localização de crimes na região de Fortaleza/CE, no Nordeste do Brasil. Note como ele é de fácil interpretação e comprova as duas vantagens descritas acima.

Mapas de Kernel – WIKICRIMES

FUNCIONAMENTO DO ALGORÍTMO

Para finalizar esta primeira parte da série, cito o livro Compreendendo e avaliando projetos de segurança pública, de Claudio Beato, onde é comentado que o algoritmo estatístico para geração dos mapas de Kernel pode ser resumido assim:
– Crie uma grade sobre o mapa a ser analisado;
– Para cada ponto da grade, identifique os pontos que estão a uma distância menor ou igual ao raio do círculo centrado nele;
– Para cada ponto encontrado dentro do círculo, calcule a função Kernel nesse ponto e acumule o resultado;
– O resultado da soma acumulada é o Kernel do ponto da grade.
Enfim, esta é a base conceitual (básica) para trabalharmos com mapas de Kernel. Gostaria de saber se vocês tem alguma dúvida sobre este tema.

Quer aprender a prática sobre o desenvolvimento dos Mapas de Kernel? Siga os tutoriais abaixo:

Algumas matérias relacionadas com conceitos importantes para quem trabalha com Geotecnologias:

Comentem sobre sua experiência com este tipo de representação espacial e deixe sua sugestão quanto a qual software vocês preferem ver na sequência da série, onde teremos uma demonstração prática (tutorial).

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Consultor em Geotecnologias, graduado em Geoprocessamento. Instrutor de diversos cursos, presenciais e online, sobre Geotecnologias com Softwares Livres com ênfase em QGIS, gvSIG, PostgreSQL/PostGIS, MapServer e i3Geo.

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23 Resultados

  1. Gabriela disse:

    Olá Anderson, estou pesquisando sobre o estimador de Kernel e li que tem alguns tipos de
    tipos : o gaussinao ou nornal, quártico, triangular, exponencial negativo, uniforme. Você sabe me dizer qual é utilizado no Arcgis?

  2. Regina Carvalho disse:

    Bom dia,
    Gostaria de citar esse material em um artigo. Como devo fazer? Qual ano de publicação deste texto?
    Obrigada

  3. Otavio disse:

    Muito bom, realmente informações valiosas, obrigado…

  4. João Rosa disse:

    boa tarde Anderson,
    obrigado pela contribuição;
    gostaria de saber se é possível executar esse procedimento no QGIS;
    caso não haja no QGIS, seria possível elaborar um algoritmo para construção de um modelo preditivo?
    explico: pretendo atribuir valoração a certas variáveis ambientais e culturais, como por ex., relevo, hidrografia, geologia, geomorfologia, assentamentos humanos atuais e arqueológicos, área de caça e coleta etc., e submetê-las a um algoritmo que me mostre espacialmente as melhores combinações desses atributos para o restante da área, em forma de predição.
    o resultado visual poderia ser algo como esses mapas de kernel…
    há algum material que vc poderia indicar sobre esse assunto?
    obrigado
    abraço

  5. jakson disse:

    Olá Anderson; td bom?

    Gostaria de saber como fazer um mapa com a densidade de Kernel no gvSIG 1.12…com os parâmetros a serem utilizados.

    abraços.

  6. Lucas disse:

    Tudo bom Anderson,

    Quando faço a densidade de Kernel os valores não acompanham os valores reais dos meus pontos de concentração. O que pode estar acontecendo?
    Valeu

    • Lucas, como vai?
      Qual programa você está usando? Pode ter sido algum problema de erro ao passar os parâmetros para o software.
      Abraço!

  7. Helena Ferraz disse:

    Oi Anderson. Estou com um shape de polígono dos municípios de alguns estados da Amazônia Legal, e a tabela dbf que o acompanha, tem o atributo de foco de queimadas para em números absolutos para cada município. Para estimar o Kernel, Faço o seguinte passo: Arctoolbox, depois index e procuro feature to point, que acrescenta um ponto no centro de cada município. Depois realizo o kernel, mas não tem como mudar a unidade de área, e preciso em population fiel coloco o atributo de foco. Segui o passo a passo do tutorial disposto por ti, mas não tem o mesmo efeito. Parece que a malha fica “cortada” Como faço para transformar meu atributo de focos em pontos? Acho que é este o erro. Por exemplo, em um dado município tem 300 focos, então quando abrir meu shape deve aparecer esses 300 pontos naquele dado município. Isso no ArcGis.
    Obrigada
    Helena

  8. Vanessa Cecília disse:

    Anderson, teria algum passo a passo de como fazer esses mapas no ArcGIS?

  9. Josy disse:

    Apliquei a densidade de Kernel em mapas que representaram a ocorrência de queimadas no Brasil em dado período, fiz analise usando pontos referentes a ocorrência focos de queimadas disponibilizados pelo INPE e obtive um ótimo resultado.

  10. Murilo Cardoso disse:

    Acabei de reler a postagem e vi que os mapas de kernel são muito mais complexos do que citei acima =D

    • Olá Murilo, agradeço pelo elogio.
      Há algum link para que eu possa dar uma olhada nos mapas que você produziu?
      Abraço!

  11. Murilo Cardoso disse:

    Olá, Anderson! Excelente postagem, cara. Eu na verdade não tinha conhecimento do que vinha a ser Mapas de Kernel. Talvez o mais próximo de algo assim que eu tenha chegado foi fazendo meus mapas de temperatura e precipitação para a monografia, na qual interpolei os pontos usando Topo to Raster no ArcGIS. Não sei se isso se enquadraria em mapa de kernel.

    Abraços!

  12. Cesar disse:

    Anderson usei uma função parecida para fazer um mapa de intenções de votos para eleição de prefeitos. vou testar esse agoritimo para comparar os resultados.. muito bom..!!!

    • Olá Cesar, tudo bem?
      Qual programa você utilizou?
      Não deixe de compartilhar conosco suas dúvidas e resultados obtidos. Abraço!

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