Chapitre 1 Problématique
1.6 An assessment of the theoretical underpinnings of practical participatory evaluation
Em uma par ela de do umentos da Web o orrem expressões de posi ionamento om-
postas,isto é, relações espa iaisa ompanhadas pordois oumais pontosde referên ia,
omo `perto de
pr
1
,pr
2
epr
3
'. Em outros, existe um onjunto de expressões de posi- ionamento em seqüên ia, para tentar des rever om maior pre isão a posição de umlo alem relaçãoa diversos pontosde referên ia. Otre hoaseguir,retiradode um dos
do umentosda oleção de teste, des reve a posição de um hotel emSão Paulo usando
várias expressões de posi ionamento: Próximo à Marg. Tietê, ao lado do Shopping
Center Norte. Próximo ao metr e Terminal Rodoviário Tietê, e ao Campo de Marte
(lo al destinado a taxis aéreos, aviões parti ulares e heli ópteros) 400m - Expo Center
Norte 1km - Anhembi 3km - Mart Center Na marginal Tietê, próximo à saída para
as rodovias Fernão Dias, Ayrton Senna, Dutra, Anhanguera, Bandeirantes, Castelo
Bran o, bem omo ao Centro Industrial de Guarulhos.
Aproveitando esse fato, vislumbramos uma forma de determinar a distân iaapro-
ximada entre dois lo ais sem a ne essidade de identi ar lo ais de interesse, resolver
ambigüidade de nomes e geo odi ar a posição dos lo ais. A idéia é armazenar as
informações provenientes das referên ias geográ as em uma estrutura de dados que
permita, a partir de onstruções omo `
A
está perto deB
eC
' ou`D
está a 2 km deE
ea 3 Km deF
', hegar a on lusões dotipo `B
pode estar perto deC
'e `E
está a no máximo 5 km deF
'. Para isso, vamos introduzir a denição do que denominamos grafo de inferên ia geográ a.orrespondem às relações espa iais entre eles. As arestas são ponderadas e o peso é
dado pela distân ia média orrespondente à relação espa ial. Em
G
, todos os vérti es possuem grau igual ou maior a um, isto é, não existem vérti es isolados. Além disso,ada lo aldistinto é representado por um úni o vérti e.
Pela denição, temos que ada lo al distintoé representado por um úni o vérti e.
Porém, omo a prin ípio não realizamos qualquer tipo de resolução de ambigüidade,
pontosde referên ia omomesmonomesão representadospelomesmovérti e, mesmo
que se trate de lo ais distintos. De maneira semelhante, omo os lo ais de interesse
asso iados àsexpressões deposi ionamentoextraídasdos do umentosnão estãosendo
identi ados, eles são tratados omo lo ais distintos, ou seja, em
G
, ada lo al de interesse orrespondeaumúni ovérti e,mesmoqueeventualmentedoisoumaisdessesvérti es possam se referir aum mesmolo al.
Após essas observações, podemos des rever omo um grafo de inferên ia pode ser
onstruído apartir de um onjunto de referên ias geográ as. Cada referên iageográ-
a é formada por um lo al de interesse e uma expressão de posi ionamento, simples
ou omposta, ou um onjunto de expressões de posi ionamento em seqüên ia, omo
exempli ado noiní io daseção. Assim, dado um grafo
G
euma referên iageográ ar
, ainserção der
emG
é feitada seguinte forma:1. Insira em
G
um novo vérti eu
representando o lo alde interesse.2. Para ada expressão de posi ionamento da referên ia geográ a, verique se já
existe um vérti e
v
om o nome dopontode referên ia.a) Senãoexistir, rieovérti eeadi ioneumaaresta
uv
, omopesow
forne ido peladistân ia média orrespondenteà relação espa ial.b) Se
v
já existir, apenas adi ioneaarestauv
om pesow
.Para ilustrar esse pro esso, vamos riar um grafo de inferên ia para as seguintes
referên ias geográ as:
• r
1
= hli
1
,{(α, pr
1
)}i
• r
2
= hli
2
,{(β, pr
2
), (β, pr
3
)}i
• r
3
= hli
3
,{(β, pr
1
), (γ, pr
3
)}i
Nas referên ias geográ as a ima,
li
j
é um lo al de interesse,pr
j
é um ponto de referên ia e as letras gregas são relações espa iais. Note, portanto, que as expressõesFigura 4.5: Inserçãode referên ias geográ as nografo de inferên ia geográ a.
riaçãodografodeinferên iaemumaseqüên iadetrêspassos, adaumrepresentando
ainserçãoem
G
deumadasreferên iasgeográ asdadas omoexemplo.G
en ontrava se ini ialmentevazio.Agoraquesabemos omo riarumgrafodeinferên iageográ a,podemosdes rever
omo utilizálo para derivar on lusões a respeito da posição aproximada entre dois
vérti es de
G
. Representando porw(uv)
o peso de uma arestauv
, temosa denição a seguir.Denição 2 Sejam
v
i
ev
i+n
vérti es emG
tal que existe um aminhov
i
→ v
i+1
→
. . .→ v
i+(n−1)
→ v
i+n
de tamanhon
entre eles. A distân iaentrev
i
ev
i+n
é dada pela seguinte relação de re orrên ia:• d
1
= w(v
i
v
i+1
)
• d
n
= D(d
n−1
, w(v
i+(n−1)
v
i+n
))
A denição a ima des reve omo al ular a distân ia entre dois vérti es em
G
, separados porum aminhodetamanhon
. Parailustrar,tomemosografode inferên iaG
do passo (3) da Figura 4.5 para al ular a a distân ia entre os vérti espr
1
epr
3
. O aminhoentre esses vérti es possui um tamanhon= 2
. Portanto, a distân iaentre eles será dada pord
2
. Veja:• d
1
= w(pr
1
li
3
) = β
• d
2
= D(d
1
, w(li
3
pr
3
)) = D(β, γ)
O que a abamos de fazer orresponde a determinar, de modo aproximado, a dis-
tân ia entre dois pontos de referên ia apenas om a informação da distân ia de ada
Figura4.6: Representação grá a dafunção
D
.de
D
. Conforme mostra a Figura 4.6,D
é uma função que al ula a distân ia entre dois vérti esv
1
ev
3
, one tados por uma aminho de tamanhon
= 2
e adja entes a um mesmo vérti ev
2
, om base nas distân iasw(v
1
v
2
)
ew(v
2
v
3
)
. O valor retornado porD
varia onforme a posição dev
1
ev
3
em relação av
2
. Como essas posições são des onhe idas, abeà funçãoD
estipulá-las. Aúni a restriçãoé queovalorretornado porD
esteja entre|w(v
1
v
2
) − w(v
2
v
3
)|
ew(v
1
v
2
) + w(v
2
v
3
)
, que orrespondemrespe - tivamenteàs distân ias mínima e máxima quandov
1
ev
3
estão posi ionados ao longo de umareta quepassaporeleseporv
2
(Figura4.7). Éimportantedesta ar que, omo o ál ulo das distân ias é feito de forma aproximada, quanto maior o tamanhon
do aminho entre os vérti es, menos pre isaserá a distân iaen ontrada.A seguir,denimos outraoperação sobre o grafode inferên ia geográ a, afunção
de seleção.
Denição 3 Sejam
v
i
ev
i+n
vérti es emG
tais omo na Denição 2. A funçãoselect(v
i
, n, maxdist)
retorna um onjunto de vérti esv
j
,i+ 1 ≤ j ≤ i + n
, tal que, para ada vérti e desse onjunto,o valor da distân ia entre ele ev
i
, dado pelarelação dere orrên iad
, sejamenordoquemaxdist
. Sev
j
orrespondeaumlo aldeinteresse, ele será des artado.Peladeniçãoa ima,vê-sequeafunção
select
retornatodosospontosdereferên iav
j
na vizinhança dev
i
, ujo tamanho do aminho entre eles seja de no máximon
e uja distân iaàv
i
seja menorouigual aovalordemaxdist
. Oslo ais de interesse são des artados pois são lo ais des onhe idos, e, portanto, não possuem muita utilidadeFigura4.8: Exemplo de uma apli açãoque utiliza afunção
select
.nessemomento. Comessafunçãoépossívelimplementarumaapli açãodere uperação
de informaçãogeográ a onde
v
i
,n
emaxdist
onstituem a onsultaespe i ada pelo usuário. Op ionalmente,n
emaxdist
podemser estipulados omoparâmetrosxosda apli ação. A Figura4.8 exibe a tela de resposta para a onsulta `lagoa dapampulha'em um protótipo de apli ação que utiliza a função
select
. Dado um ponto de refe- rên ia, os lo ais próximos aele retornados pela funçãoselect
são exibidos juntamente om links para os do umentos onde esses lo ais apare em omo pontos de referên ia,em expressões de posi ionamento ompostas ou em uma seqüên ia de expressões de
posi ionamento. Nessa apli ação, o parâmetro
maxdist
está sendo ignorado e,para a onsulta mostrada, utilizamosn= 2
.Umoutroexemplodeempregodessafunçãoserianaapli açãodes ritanaSeção4.1,
ondepoderíamosutilizálaparaa res entarnovasexpressõesdeposi ionamentoà on-
sulta expandida. Se emuma onsultanessaapli açãoopontode referên iafordenido
omo`LagoadaPampulha',afunção
select
pode serutilizadapararetornarlo aispró- ximos, tais omo `UFMG', `Mineirão'e `Aeroporto daPampulha', queserão a res en-tados à onsultaexpandidajuntamente omasexpressõesde posi ionamento ontendo
`Lagoa da Pampulha'.
Como veremos a seguir, à medida que as informações provenientes de pro essos
Figura 4.9: Grafode Inferên ia do Exemplo 1
explorar melhorasexpressões de posi ionamentoemapli açõesde RIG.Onosso grafo
deinferên ia,tal omoapresentadoatéomomento,apresentaumproblemarela ionado
aos lo ais genéri os (ex.: `aeroporto', `prefeitura') eles são pontos de referên ia
importantes, isto é, apare em om freqüên ia e en ontramse asso iados a lo ais de
interesse de vários lugares diferentes. Dessa forma, para asos onde
n >
3
, a funçãoselect
pode re uperar dados in orretos, omomostra o Exemplo 1.Exemplo 1 Dado o grafo de inferên ia geográ a
G
da Figura 4.9a, os vérti espr
2
epr
3
são retornados omo resposta pela funçãoselect(pr
1
,4, 2000)
. Para os valores das arestas forne idos no exemplo, independente da funçãoD
utilizada, a resposta será sempre a mesma. Isso o orre pois o valor máximo da distân ia eu lidiana entredois vérti es de
G
foi atribuído ao parâmetromaxdist
na funçãoselect
. Entretanto, sepr
2
for um ponto de referên ia genéri o, omo `aeroporto', ele pode referir-se ao `AeroportodaPampulha'no ontextoenvolvendoolo aldeinteresseli
1
eao`Aeroporto de Congonhas'no ontextodeli
2
. Nesse aso,os pontosdereferên iapr
1
epr
3
estarão separados por uma distân ia de entenas de quilmetros, e não por uma distân iamáxima de 2000 metros. Esse fato também o orre quando temos pontos de referên ia
distintos,porém omomesmonome,poissãorepresentadosem
G
porumúni ovérti e. Esse é o aso, por exemplo, da 'Praça Tiradentes' em Curitiba, Outro Preto, BeloHorizonte e emoutros muni ípios brasileiros.
A solução para ambos os asos des ritos a ima seria utilizar algum método de
resolução de ambigüidade de nomes. No aso do Exemplo 1, se esse método tivesse
su essoemdeterminarquando
pr
2
signi a`AeroportodaPampulha'equandosigni a `Aeroporto de Congonhas',pr
2
deveria ser dividido emdois vérti es,pr
4
epr
5
. Dessa forma,G
seria formado por dois grafosdes one tados, omo mostra a Figura4.9b.Oempregodemétodosderesoluçãodeambigüidadepermitemaindaqueestratégias
Figura4.10: Grafo de Inferên ia doExemplo 2
éasuaárea. Porexemplo,uma onsultadotipo`hotelemBeloHorizonte',poderiaser
expandida para uma onsultabooleana ontendo várias expressões de posi ionamento
referentes a importantes pontos de referên ia em Belo Horizonte, omo
q
expandida
= (hotelAND(`próximoaoMinas entro'OR`pertodoMinas entro'OR... OR`próximoà UFMG' OR `perto da UFMG' OR ... OR `próximo aoBH Shopping' OR `perto do
BH Shopping' OR...)).
Um outro problema referese à one tividade do grafo de inferên ia geográ a.
Quantomais one tado elefor, mais lo ais podem ser re uperados pelafunção
select
. Porém, omo as expressões de posi ionamento simples representam uma par ela bemmais signi ativado que a de expressões de posi ionamento ompostas ou que apare-
em emumaseqüên iadeexpressõesdeposi ionamento,a one tividadede
G
ébaixa, apresentando um grandenúmero de grafosK
2
des one tados, istoé, grafos ompletos om apenas dois vérti es. Na oleção WBR05, por exemplo, 83,7% das expressões deposi ionamentosãodotiposimples. Paraaumentara one tividade dografo,podería-
mos utilizar um método para identi ar os lo ais de interesse aos quais as expressões
de posi ionamentosereferem. Dessaforma,osvérti es de
G
querepresentamlo aisde interessedeixariamdesertratados omolo aisdes onhe idos e,aoinvésdeexistiremG
um vérti e do tipo lo alde interesse para ada referên ia espa ial(veja omentário após a Denição 1), existiria um vérti e para ada lo al de interesse distinto. Veja oExemplo 2 aseguir.
Exemplo 2 Seja o
G
o grafo de inferên ia da Figura 4.10a, riado a partir das refe- rên ias espa iaishli
1
,(‘
perto de′
, pr
1
)i
ehli
2
,(‘
perto de′
, pr
2
)i
. Se utilizarmos um mé- todo para identi ar os lo aisde interesseli
1
eli
2
e on luirque eles representam um mesmo lo al,G
seráre ongurado: os vérti esli
1
eli
2
se unirãoparaformarum úni o vérti e,li
3
, omo na Figura 4.10b. Com isso, podemosdizer queli
3
está `perto de′
pr
1
Tabela4.2: Nomes alternativos utilizadospara designarum mesmolo al.
O orrên ias Nome
26 aeroporto interna ional de salvador
25 aeroporto interna ional luiseduardo magalhaes
19 aeroporto de salvador
14 aeroporto interna ional luizeduardo magalhaes
13 aeroporto interna ional deputado luiseduardo magalhaes
12 aeroporto luiseduardo magalhaes
9 aeroporto interna ional luizeduardo de magalhaes de salvador
4 aeroporto luizeduardo magalhaes
2 aeroporto deputado luiseduardo magalhaes
1 aeroporto luismagalhaes
1 aeroporto dois de julho
126 TOTAL
Uma outra maneira de aumentar a one tividade do grafo de inferên ia geográ-
a é identi andose apelidos ou nomes alternativos atribuídos a um mesmo lo al.
Amitayet al. (2004) denominam aliasing a existên ia de múltiplos nomes para um
mesmo lo al. Os nomes na Tabela 4.2 foram obtidos na extração de expressões de
posi ionamento realizadana oleção WBR05 e ilustram bem o problema de aliasing
todos os nomes referemse ao aeroporto da idade de Salvador/BA, ujo nome o ial
é `Aeroporto Interna ional de Salvador Deputado LuísEduardo Magalhães'.
Finalmente, mostramos omo oordenadas geográ as podem ser atribuídas a lo-
ais de um grafo de inferên ia geográ a a partir de um pequeno onjunto de lo ais
georreferen iados. O pro edimentodes ritoa seguir resume asetapas desse pro esso:
1. Atribua oordenadasaospontosde referên iapodeser feitosi amente, medi-
ante georreferen iamento de um lo al, om auxíliode um GPS, porexemplo, ou
en ontrando e geo odi ando o endereço do ponto de referên ia. A Figura 4.11
exibe a obertura dos pontos de referên ia das expressões de posi ionamento
extraídas da oleção WBR05. Pelo grá o, vemos que uma pequena par ela dos
pontosde referên iaé su ientepara obrirboa partedas expressõesde posi io-
namento: 10%dospontosdereferên iaapare emem er ade70%dasexpressões
de posi ionamento. Dessa forma, ageo odi ação pode ser feitaapenas para os
pontosde referên ia mais importantes;
2. Utilizeografodeinferên iageográ aparadeterminaras oordenadasgeográ as
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Expressões de Posicionamento (%)
Pontos de Referência (%)
Cobertura
Figura 4.11: Cobertura das expressões de posi ionamento pelos pontos de referên ia.
de referên ia, é possível determinar oordenadas aproximadas para a posição do
lo alde interesse.
Podemos utilizar vários métodos para al ular de formaaproximada a posição do
lo al de interesse. Por exemplo, se os valores de distân ia dados pela relação de re-
orrên ia
d
n
fossem exatos, poderíamos utilizar a interseção de ir unferên ias para determinar a lo alização de um lo al de interesse, atribuindolhe oordenadas geo-grá as. Ao lo al de interesse seria atribuída uma oordenada pre isa se ele estiver
one tado em
G
a pelo menos três pontos de referên ia georreferen iados, onforme dis utido aseguir.Denição 4
C
j,n
= (c
n
, r
j,n
)
é uma ir unferên ia de entroc
n
e raior
j,n
, ondec
n
é dado pelas oordenadas(x
n
, y
n
)
do n-ésimo ponto de referên iapr
n
adja ente ali
j
er
j,n
= d
1
(li
j
, pr
n
)
.Denição 5
loc
m
(li
j
)
é afunção quedetermina as oordenadasgeográ as aproxima- das deli
j
em função dos pontos de referên iapr
n
,1 ≤ n ≤ m
, aos quais en ontrase one tado emG
. De a ordo om o graum
do vérti eli
j
, isto é, número de pontos de referên ia ao qual está one tado, temos:•
Param
= 1
,loc
1
(li
j
)
retorna qualquer ponto sobre o perímetro deC
j,1
, ou seja, qualquer oordenada(x, y)
que satisfaça a equaçãox
2
+ y
2
= r
j,12
.•
Param
= 2
, dois asos devem seranalisados: (1) SeC
j,1
eC
j,2
são ir unferên- iastangentes, internasou externas,loc
2
(li
j
)
retornaopontode interseçãoentreC
j,1
eC
j,2
; e (2) SeC
j,1
eC
j,2
são ir unferên ias se antes,loc
2
(li
j
)
retorna um dos pontos da interseção entreC
j,1
eC
j,2
.Figura 4.12: Interseções entre ir unferên ias.
•
Param= 3
,loc
3
(li
j
)
retorna o ponto de interseção entreC
j,1
,C
j,2
eC
j,3
.•
Param >
3
, basta sele ionar três pontos de referên ia quaisquer e exe utar o pro edimento param= 3
.Os itens (1) e (2) da Figura 4.12 ilustram as situações possíveis onde
m
= 2
, enquanto queo item (3) orresponde ao aso ondem= 3
.Comoo valor
r
j,n
,forne ido pord
1
(li
j
, pr
n
)
não éum valorpre iso, esimum valor médio al ulado para uma pequena amostra de ada tipode relação espa ial, eletrazonsigo uma margem de erro. Dessa forma, a abordagem des rita a ima não seria
adequada; é pre isoen ontrar métodos mais e azes para determinar a lo alizaçãode
li
j
de formaaproximada. A avaliaçãode tais métodos, porém, não é ontemplada por este trabalho. Aoinvésdisso, des revese aseguirum exemplopráti o omdadosreaisda idade de Salvador, ujo objetivo é tão somente demonstrar a viabilidade em se
atribuir oordenadas geográ as de forma aproximada a lo ais de interesse utilizando
o grafode inferên iageográ a.
O CarnaSite. om.br é um site dedi ado ao Carnaval de Salvador. Nele,é possível
obter diversas informaçõessobre oevento,in lusivea respeito de onde sehospedar na
idade 4
. UtilizandoaferramentaDEByE(Laender etal.,2002),foi possívelextrair 88
registrossobrelo aisde hospedagem, omo hotéis,pousadas, aparthotéisealbergues,
omo o exibido naFigura 4.13.
Em seguida, sele ionamos todos os lo ais de hospedagem, num total de 55, uja
lo alizaçãoé des ritaporexpressões de posi ionamentotendoo `aeroporto', o` entro'
e a `rodoviária' omo pontos de referên ia. No exemplo da Figura 4.13 temos: a 5
minutos do entro, 40 minutos do aeroporto e 20 minutos da rodoviária. A lo aliza-
ção desses três pontos de referên iafoi geo odi ada utilizandose as oordenadas do
entróide dos respe tivos RMEs. Com esses dados, foi riado um grafo de inferên ia
G
, onde os lo ais de hospedagem são os lo ais de interesse e os pontos de referên ia sãopr
1
=`aeroporto',pr
2
=` entro' epr
3
=`rodoviária'. O valor ded
1
(li
j
, pr
n
)
é dado pelo valor nominalX
da relação espa ial métri a `aX
minutos de' multipli ado pelaFigura4.13: Registro om dados dosite CarnaSite.
distân ia média orrespondente a `1 minuto' en ontrada na Seção 3.4, que é 530,90
metros.
Para en ontraraposiçãoaproximadade
li
j
emrelaçãoapr
1
,pr
2
epr
3
,foiutilizado o seguinte pro edimento:1. En ontreospontosde interseção das ir unferên ias