Tem à sua disposição dois tipos de ferramentas de análise de rede:
- cálculos do itinerário mais curto ou mais rápido
- cálculo da área de serviço
No âmbito de uma análise de rede utilizando o QGIS, o itinerário mais curto refere-se ao percurso mais curto entre dois pontos determinados numa rede rodoviária ou de transportes. O objetivo é encontrar o itinerário ideal que exija a menor distância, tempo ou recursos para viajar de um ponto de partida específico para um ponto final específico.
A análise do caminho mais curto é utilizada para calcular e visualizar o percurso mais eficiente entre dois locais, tendo em conta as restrições da rede, tais como distâncias, limites de velocidade, ruas de sentido único, etc. Esta análise pode ser utilizada em muitas áreas, como o planeamento de transportes, a logística, a otimização de rotas, a navegação, etc.
No QGIS, existem vários métodos para calcular o caminho mais curto, incluindo o algoritmo de Dijkstra e o algoritmo A* (A-star). Estes algoritmos utilizam dados espaciais, como a rede rodoviária e os atributos das estradas, para determinar o caminho ótimo. A análise do caminho mais curto pode ser efectuada utilizando a ferramenta “Análise de rede” ou outras ferramentas específicas disponíveis no QGIS, como o plugin “RoadGraph”.
Para efeitos da análise de rede com o QGIS, uma área de serviço refere-se a uma área geográfica que é coberta ou servida por uma rede específica de transporte ou distribuição. Esta pode incluir elementos como estradas, linhas de transporte público, redes de água ou eletricidade, infra-estruturas de telecomunicações, etc.
A área de serviço representa a extensão geográfica a partir da qual os utilizadores podem aceder aos serviços ou recursos disponíveis através da rede. Pode ser definida em função de vários critérios, como a distância máxima, o tempo de deslocação, a capacidade da rede, etc.
A análise da área de serviço no QGIS pode ser utilizada para mapear e analisar as áreas cobertas por uma rede específica, o que pode ser útil para tomar decisões sobre planeamento, localização de equipamentos, acessibilidade de serviços, etc. Esta análise permite visualizar e quantificar o alcance geográfico de uma determinada rede, o que pode facilitar a tomada de decisões em muitos domínios, como o planeamento urbano, os transportes, o desenvolvimento regional, etc.
As ferramentas de distância mais curta
Para calcular uma distância, precisa de um ou mais pontos de partida e um ou mais pontos de chegada. As ferramentas disponíveis podem tomar como pontos de partida e de chegada
- pontos introduzidos manualmente na janela do mapa, designados por “pontos” nos títulos das ferramentas, ou
- ou uma camada de pontos, designada por “camada” nos títulos das ferramentas.
Dispomos, portanto, de três ferramentas de caminho mais curto:
- Caminho mais curto (da camada ao ponto): para cada ponto contido na camada de pontos (pontos de partida), calculamos o caminho mais curto até um ponto introduzido à mão (ponto de chegada) na janela do mapa;
- Caminho mais curto (ponto a ponto): introduza um primeiro ponto (início) e depois um segundo (fim) na janela do mapa e a ferramenta calculará o caminho mais curto entre os dois;
- Caminho mais curto (de ponto para camada): introduza um primeiro ponto (início) na janela do mapa e calcule o caminho mais curto para cada ponto na camada de pontos (fim).
Instrumentos da área de serviço.
Existem duas ferramentas de área de serviço:
- Área de serviço (da camada): dada uma distância (ou um tempo de viagem), a ferramenta calcula todos os trajectos possíveis a partir de cada ponto contido na camada de pontos;
- Área de serviço (do ponto): dada uma distância (ou tempo de viagem), a ferramenta calcula todos os trajectos possíveis a partir de um ponto introduzido na janela do mapa.
Veremos um exemplo com pontos inseridos no mapa, pois a utilização de uma camada não altera as opções possíveis, apenas o resultado será a soma de todos os tratamentos ponto-a-ponto.
Análise de rede: Caminho mais curto
Análise de rede: caso mais simples – definições por defeito
Para executar este processo, basta preencher os primeiros quatro campos:
- a camada vetorial com a nossa rede linear
- o tipo de caminho a calcular (por defeito, o caminho mais curto)
- o ponto de partida
- o ponto final
Se não tiver outros parâmetros a ter em conta (sentido do trânsito, velocidade autorizada), a execução do processo dar-lhe-á o percurso pretendido.
Ao clicar no botão … ao lado dos pontos de partida e de chegada, a janela é apagada e aparece uma janela ….
Se abrir a tabela de atributos da camada de resultados, verá um atributo cost que representa a distância total do itinerário. Se estiver a trabalhar em coordenadas geográficas, a distância será em graus.
Análise de rede: casos com tráfego num sentido
Enquanto o primeiro caso se aplica sem problemas a uma viagem em campo aberto, na cidade, a não consideração dos sentidos de trânsito autorizados conduz frequentemente a resultados inúteis.
O itinerário assim calculado segue várias direcções proibidas. Para ter em conta as direcções de trânsito, temos o atributo oneway no OSM. Quando encontramos um valor de B, isso indica que o troço é bidirecional, e quando encontramos um valor de F, o sentido do tráfego é o sentido em que o troço foi digitalizado. Um valor de T indica que o troço não pode ser utilizado.
Com estes parâmetros, o resultado (a amarelo) é coerente e respeita as direcções do tráfego.
Análise da rede: caso do trajeto mais rápido
Nos dois exemplos anteriores, escolhemos o tipo de percurso = percurso mais curto.
Se quisermos ter em conta a velocidade para encontrar o itinerário mais rápido, temos duas opções.
A primeira é escolher o tipo de itinerário mais rápido e utilizar a velocidade predefinida dos parâmetros da ferramenta do itinerário mais curto.
A ferramenta utiliza este parâmetro assim que o itinerário mais rápido é solicitado E não é introduzido nenhum campo de velocidade.
O itinerário calculado será o mesmo que quando é pedido o itinerário mais curto; o que muda é o atributo cost do resultado, que será expresso em horas e não em metros.
Para ter em conta as velocidades autorizadas contidas nas camadas OSM, é necessário preencher o campo Velocidade, seleccionando o atributo maxspeed. Tenha o cuidado de apresentar as etiquetas com as velocidades dos troços, pois o atributo nem sempre está preenchido. Neste caso, maxspeed tem o valor 0. Se pedir o percurso mais rápido, os troços com este valor serão considerados inutilizáveis e o resultado será distorcido ou impossível.
O exemplo seguinte calcula o itinerário mais curto sem ter em conta as velocidades autorizadas (a vermelho) e o itinerário mais rápido tendo-as em conta (a amarelo).
Análise de rede: Procurar um caminho de um ponto para uma camada
Vejamos agora o caso em que pretendemos encontrar o hospital mais próximo. Neste exemplo, temos um ponto de partida que introduzimos manualmente e temos a camada OSM com um filtro para mostrar apenas hospitais.
Abrimos o processo do caminho mais curto (do ponto para a camada) e simplesmente indicamos qual a camada que contém os pontos de chegada e introduzimos o nosso ponto de partida
e a ferramenta calculará o caminho mais curto entre o nosso ponto de partida e cada um dos pontos na camada de destino.
Como a camada Hospitais contém 78 entidades, temos 78 trajectos calculados. Se abrirmos a tabela de atributos e ordenarmos o campo cost do menor para o maior, temos as rotas ordenadas por comprimento.
O hospital mais próximo é o de id 4356718789, a 44,987 km do nosso ponto de partida. Naturalmente, todas as opções que vimos nos exemplos ponto-a-ponto (direção do tráfego, limite de velocidade) podem ser utilizadas com a ferramenta ponto-a-camada.
