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Dissertação de Mestrado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Bruna Kuramoto
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2019
Orientador
Banca examinadora
Cunha, André Luiz Barbosa Nunes da (Presidente)
Barros, Ana Paula Borba Gonçalves
Lima, Renato da Silva
Título em português
Exploração de dados de mapas colaborativos em avaliações de morfologias urbanas brasileiras
Palavras-chave em português
OpenStreetMap
Informações Geográficas Voluntárias
Planejamento urbano
Sistemas viários
Teoria dos grafos
Resumo em português
Esta dissertação está inserida na área de configuração urbana, com foco em sistemas viários segregados por cidades. O objetivo desta pesquisa foi a exploração de dados viários urbanos disponíveis na Web e a extração de parâmetros com aplicabilidade em análises de morfologias de cidades. A intenção do trabalho foi corroborar a hipótese: A qualidade adquirida por dados de mapas colaborativos permite sua utilização em análises da morfologia urbana a nível local. Mapas colaborativos são plataformas online que agregam informações geográficas fornecidas pelos próprios usuários, de acordo com a experiência local. O Projeto OpenStreetMap foi utilizado como fonte de dados para avaliar o potencial e as limitações dos mapas colaborativos na representação das malhas viárias de municípios brasileiros. Os sistemas viários foram expressos em forma de grafos, em que as arestas representaram as ruas e os nós, as interseções entre ruas. Do ponto de vista da Engenharia de Transportes, o foco do uso da Teoria de Grafos em pesquisas de morfologias viárias está em questões como mensuração da acessibilidade, eficiência e resiliência da rede a falhas. As principais ferramentas computacionais utilizadas foram as bibliotecas OSMnx e Networkx, escritas em linguagem Python, com funções de construção e análises de redes. Para avaliar a viabilidade de utilização das ferramentas e da plataforma de dados propostos, foi realizada uma comparação com o estudo de Lima, Silva e van der Waerden (2003). Esse trabalho avaliou a compacidade e a acessibilidade global das malhas viárias de 11 cidades, com intuito de comparar exemplos brasileiros com estrangeiros. A reprodução do estudo de referência foi possível, com construção de redes com aumento médio de 47% de elementos, o que indicou expansão e maior detalhamento dos sistemas viários. Além disso, foi detectada uma diferença na comparação das cidades brasileiras com o panorama internacional. Marília e São Carlos apresentaram malhas mais próximas do padrão americano, junto com Piracicaba que já estava nesse grupo. Por outro lado, a malha viária de Presidente Prudente passou ao grupo de cidades mais próximas do padrão europeu. Em seguida, os materiais propostos neste trabalho foram utilizados para montar um banco de dados com mais de 300 cidades brasileiras de diferentes portes. Os parâmetros avaliados caracterizaram os municípios de acordo com a conectividade, acessibilidade e regularidade da malha viária. A grande variação destes aspectos ressaltou a diferença nas configurações ocasionadas pelos fatores influentes na formação de malhas viárias: processo histórico-social de crescimento urbano, limites geográficos e diferentes políticas de expansão.
Título em inglês
Data exploration of collaborative maps in evaluations of Brazilian urban morphologies
Palavras-chave em inglês
Graph Theory
OpenStreetMap
Road System
Urban planning
Volunteered Geographical Information
Resumo em inglês
This dissertation is inserted in the area of urban configuration, focusing on road systems segregated by cities. The objective of this research was the exploration of urban road data available on the Web and the extraction of parameters with applicability in analyzes of city morphologies. The intention of the work was to corroborate the hypothesis: The quality acquired by collaborative maps data allows its use in analyzes of the urban morphology at the local level. Collaborative maps are online platforms that aggregate geographic information provided by the users themselves, according to local experience. The OpenStreetMap Project was used as a data source to evaluate the potential and limitations of collaborative maps in the representation of road networks in Brazilian municipalities. The road systems were expressed in graph form, in which the edges represented the streets and nodes, the intersections between streets. From the point of view of Transport Engineering, the focus of the use of Graph Theory in research on road morphologies is on issues such as accessibility, efficiency and network resilience to failure measurement. The main computational tools used were the OSMnx and Networkx libraries, written in Python language, with built-in functions and network analysis. To evaluate the feasibility of using the proposed tools and data platform, a comparison was made with the study by Lima, Silva and van der Waerden (2003). This work evaluated the compactness and global accessibility of the road networks of 11 cities, in order to compare Brazilian examples with foreigners. The reproduction of the reference study was possible, with construction of networks with an average increase of 47% of elements, which indicated expansion and greater detailing of the road systems. In addition, a difference was detected in the comparison of Brazilian cities with the international panorama. Marília and São Carlos presented meshes closer to the American standard, along with Piracicaba who was already in that group. On the other hand, the road network of Presidente Prudente passed to the group of cities closest to the European standard. Then, the materials proposed in this work were used to build a database with more than 300 Brazilian cities of different sizes. The evaluated parameters characterized the municipalities according to the connectivity, accessibility and regularity of the road network. The great variation of these aspects highlighted the difference in the configurations caused by influencing factors in the formation of road networks: historical-social process of urban growth, geographical limits and different expansion policies
 
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Data de Publicação
2019-09-03
 
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