Detecção e quantificação dos erros de completude e de acurácia temática no mapeamento topográfico de Porto Alegre

Abstract

A necessidade de verificação da qualidade semântica em mapeamentos topográficos impulsiona constantes pesquisas sobre métodos de avaliação e definição de parâmetros de qualidade por parte de produtores de mapeamento e da comunidade científica da Cartografia. O conjunto de parâmetros que descrevem a qualidade de dados geoespaciais são Completude, Consistência lógica, Acurácia posicional, Acurácia temática, Acurácia temporal e Usabilidade. A Completude se refere à ausência (Omissão) ou ao excesso (Comissão) de classes, seus atributos e relacionamentos na representação cartográfica da realidade do terreno e a Acurácia Temática diz respeito à correta interpretação das classes e seus atributos. Diante da importância da avaliação da qualidade semântica em mapas topográficos, o objetivo deste trabalho é detectar e quantificar os erros de Completude e de Acurácia Temática nas informações geográficas representadas nos mapas topográficos do município de Porto Alegre, para as Categorias Sistema de Transportes e Estrutura Urbana. A metodologia utilizada envolveu as etapas de planejamento, de coleta e seleção do material cartográfico; definição da área de estudo; da identificação da Completude e da Acurácia temática; definição da linguagem cartográfica; análise visual para identificação dos erros; representação da distribuição espacial e quantificação dos erros. A identificação dos erros de Completude e de Acurácia Temática foram realizados por análise visual comparativa entre as classes representadas nos mapas topográficos tendo como referência as ortofotos. Após, foram quantificados os erros e elaborados mapas temáticos com a distribuição espacial desses erros. Como resultado foram identificados 1.936 erros na verificação da Completude, sendo 1.845 erros de Omissão e 91 de Comissão, 144 erros de Acurácia Temática por Correção de classificação. Isso corresponde, respectivamente, a 0,111%, 0,005% e 0,009% da ocorrência de erros considerando o total de feições representadas nas Categorias Sistema de Transportes e Estrutura Urbana. Constatou-se que os erros de Omissão se distribuem por quase todos os bairros do município e ocorrem, principalmente, pela ausência de representação da classe cercas e muros. Os erros de Comissão predominam na zona norte do município e acontecem, principalmente, por estarem representadas edificações que não existem nas ortofotos. E os erros de Correção de classificação se situam em maior número na região das Ilhas, no bairro Arquipélago, e predominam na classe Pontes e Viadutos. Destaca-se, na verificação da Completude, a tendência de os erros ocorrerem por Omissão. Observa-se que os erros se concentram em bairros de menor renda per capita e se situam nos bairros de divisa do município. Nas regiões centrais, e em bairros com renda per capita alta, todos os erros estudados se apresentam em menor quantidade. Conclui-se que a metodologia adotada se mostrou eficaz para análise da Completude e da Acurácia Temática no mapeamento topográfico de Porto Alegre.

The need to verify the semantic quality of topographic mapping is driving constant research into evaluation methods and the definition of quality parameters by mapping producers and the Cartography scientific community. The set of parameters that describe the quality of geospatial data are Completeness, Logical Consistency, Positional Accuracy, Thematic Accuracy, Temporal Accuracy and Usability. Completeness refers to the absence (Omission) or excess (Commission) of classes, their attributes, and relationships in the cartographic representation of the terrain reality and Thematic Accuracy refers to the correct interpretation of classes and their attributes. Given the importance of evaluating the semantic quality of topographic maps, the objective of this work is to detect and quantify Completeness and Thematic Accuracy errors in the geographic information represented in topographic maps of the municipality of Porto Alegre, for the Transport System and Urban Structure categories. The methodology used involved the planning; collection and selection of cartographic material; definition of the study area, identification of Completeness and Thematic Accuracy, definition of the cartographic language; visual analysis to identify the errors; representation of the spatial distribution and quantification of the errors. he identification of Completeness and Thematic Accuracy errors were carried out by comparative visual analysis between the classes represented on the topographic maps using orthophotos as a reference. Once identified, the errors were quantified, and thematic maps were drawn up showing the spatial distribution of these errors. As a result, 1,936 errors were identified in the Completeness check, 1,845 of which were Omission errors and 91 were Commission errors, 144 Thematic Accuracy errors due to classification correction. This corresponds, respectively, to 0.111%, 0.005% and 0.009% of the occurrence of errors considering the total number of features represented in the Transport System and Urban Structure categories. It was found that Omission errors are distributed across occur mainly due to the lack of representation of the fences and walls class. Commission errors predominate in the north of the municipality and are mainly due to the representation of buildings that do not exist in the orthophotos. And Thematic Accuracy Classification Correction errors are more prevalent in the Islands region, in the Archipelago neighborhood, and predominate in the Bridges and Viaducts class. In the Completeness check, the tendency for errors to occur due to Omission stands out. The errors are concentrated in neighborhoods with lower per capita income and are in the neighborhoods that border the municipality. In the central regions and in neighborhoods with a high per capita income, all the errors studied are fewer. The errors are concentrated in neighborhoods with a lower per capita income and are in the neighborhoods that border the municipality. In the central regions and in neighborhoods with a high per capita income, all the errors studied are less frequent. The conclusion is that the methodology adopted proved to be effective in analyzing the Completeness and Thematic Accuracy of the topographic mapping of Porto Alegre.