Clusterização de Pontos via Plugin QGIS Marker Cluster

Clusterização de Pontos via Plugin QGIS Marker Cluster

Você sabe o que é Clusterização? Conhecer a potencialidade deste tipo de operação no ambiente de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) pode agregar muito aos seus projetos e análises. O presente tutorial tem o objetivo de apresentar os procedimentos de clusterização de pontos utilizando o software livre QGIS.

Este tutorial é um Guest Post elaborado por Evandro Filie Alampi, natural de São José do Rio Preto (SP). Possui licenciatura e bacharelado em Geografia (2009) e mestrado em Geografia (2012) pela UNESP de Presidente Prudente (SP). Atualmente atua como Analista de Inteligência Geográfica do GS GROUP com análises espaciais em pesquisas de mercado voltadas ao varejo e ao mercado imobiliário.

O QUE É CLUSTERIZAÇÃO?

A clusterização, a grosso modo, seria o agrupamento de pontos que possuem proximidade em suas localizações.

Tal representação contribui para diversas análises geográficas como por exemplo regiões de maiores índices de ocorrências criminais, regiões com maiores incidências de doenças infecciosas (como a dengue), regiões de concentração de clientes, entre outras aplicações que utilizam feições pontuais de grande concentração.

Atualmente as plataformas do Google Maps já realizam este agrupamento de pontos, conforme podemos verificar na Imagem 1 a seguir, porém as plataformas se limitam a quantidades de pontos e forma de análise dos dados.

Clusterização no Google Maps
Exemplo de agrupamento de pontos Google Maps

Para mais detalhes sobre os aspectos conceituais ligados a este nicho de aplicação das Geotecnologias, recomendo que baixe e leia o seguinte material: Uma Visão Geral de Clusterização de Dados.

PROCEDIMENTOS PARA CLUSTERIZAÇÃO NO QGIS

Primeiramente, instale o complemento QgisMarkerCluster (ainda é um complemento experimental). Já ensinamos em nosso site como instalar plugins no QGIS.

Após a instalação, notará uma nova aba em sua tela inicial, conforme a Imagem 2 a seguir, onde possui 3 botões:

Painel de exibição do plugin QgisMarkerCluster
Painel de exibição do plugin QgisMarkerCluster
  1. Load Point Layer: ele carrega um layer de pontos exemplo do próprio plugin;
  2. Setup First Cluster: este será usado para gerar o layer de clusters;
  3. Add more cluster shapes: adiciona mais camadas para os clusters.

Outros dois campos que possuem na interface do plugin são o Cluster Shape e o Cluster Distance. Vamos descrever estes parâmetros.

  • Cluster Shape: o espaço em branco será preenchido automaticamente pelo sistema, indicando o caminho que o shapefile temporário do cluster será salvo;
  • Cluster Distance: local onde podemos alterar a distância de agrupamento dos clusters, ou seja, a distância limite para que o sistema considere um ponto próximo ao outro na contagem (esta distância é calculada automaticamente pelo plugin a partir da composição dos pontos, porém pode ser alterada pelo usuário dependendo do objetivo da representação).

Para a aplicação prática do plugin, utilizaremos neste tutorial uma base fictícia de 12 mil crimes ocorridos no estado do Maranhão e a base de municípios do estado, disponibilizada pelo IBGE, porém se preferir, pode utilizar a base do próprio plugin clicando em “1. Load Point Layer”.

Dados que passarão pela Clusterização via Plugin QGIS
Dados que passarão pela Clusterização via Plugin QGIS

Com a camada de pontos ativa, clique no botão “2. Setup First Cluster” (note que será gerado um shapefile e o sistema completará o espaço em branco do “Cluster Shape”. O processo costuma demorar alguns segundos dependendo da quantidade de pontos utilizados). O resultado será conforme a Imagem 4.

Resultado do agrupamento de pontos no QGIS
Resultado do agrupamento de pontos no QGIS

Note que foi gerado um layer chamado “cluster”. Se clicar com o botão direito em cima dele no painel de camadas e ir em “Abrir tabela de atributos” vai verificar que terá uma coluna (count) com a quantidade de pontos que foram agrupados, uma outra com a escala de agrupamento (scale) e uma outra com a distância média dos pontos agrupados (distance).

Tabela de atributos após a clusterização
Tabela de atributos após a clusterização

Note que se der um zoom no mapa, terá novamente uma demora para carregar os pontos, pois o complemento irá recarregar os clusters e agrupará novamente a partir da escala que estará representada no mapa. Observe na Imagem 6 como ficou com o zoom aproximado.

Resultado do agrupamento de pontos
Resultado do agrupamento de pontos

Voltando ao zoom anterior, podemos retirar o layer de pontos e permanecer somente com o layer de clusters gerado e a base dos municípios do estado.

Para ficar mais ilustrativo, a partir do complemento OpenLayers Plugin, iremos inserir a camada do Google Maps e o resultado é demonstrado na Imagem 7.

Clusterização de Pontos via Plugin QGIS Marker Cluster
Clusterização de Pontos via Plugin QGIS Marker Cluster

Esta é a forma mais simples de representar o agrupamento dos pontos, porém com um toque de criatividade podemos chegar bem próximo do visual utilizado pelo Maps e podemos ir mais além classificando os agrupamentos. Como no exemplo utilizado neste tutorial, classificaremos os locais que possuem mais incidências de crimes.

Clique com o botão direito no layer “Cluster” e vá em “Propriedades”. Onde está “Símbolo Simples” altere para “Graduado”.

Estilo Graduado no Mapa de Cluster
Estilo Graduado no Mapa de Cluster

Em coluna, escolha a coluna “count” que corresponde a contagem de pontos no cluster conforme a tabela da Imagem 5. Dependendo de como irá representar seu cluster você pode diminuir ou aumentar a quantidade de classes, porém neste exemplo utilizaremos 3 classes (Alta, média e baixa concentração de crimes).

No campo “Modo” altere para “Quantil (contagem igual)” e clique em “Classificar”. Clicando nos campos de valores, podemos alterar os valores das classes.

Clicando nos campos dos símbolos também podemos alterar as cores e bordas de cada uma das classes.

Configurando a classificação do Cluster
Configurando a classificação do Cluster

Após as configurações visuais, podemos conferir o resultado final na Imagem 10.

Como fazer a Clusterização de Pontos via Plugin QGIS Marker Cluster
Resultado final da Clusterização de Pontos via Plugin QGIS Marker Cluster

Interpretando a representação escolhida, podemos notar que os clusters azuis são os que possuem baixa concentração dos índices de criminalidade, os em laranja média e os em vermelho maiores concentrações de pontos de criminalidade (lembrando que esta representação é fictícia, podendo ser aplicada para outros casos como concentração de doenças, clientes etc.).

Lembre-se que se for alterar o zoom das camadas terá que alterar novamente a classificação dos símbolos, pois a contagem de pontos dentro do cluster irá se alterar.


Aproveito para agradecer ao Evandro Alampi pela sua contribuição para nosso portal.

Cursos de Geoprocessamento, SIG, Geotecnologias, Sensoriamento Remoto, QGIS, i3GeoO que vocês acharam deste material sobre Clusterização em SIG? Em caso de dúvidas, entrem em contato com ele através do sistema de comentários neste post.

Temos alguns outros materiais relacionados com o tema deste tutorial. Confira nos links a seguir:

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One Comment on “Clusterização de Pontos via Plugin QGIS Marker Cluster”

  1. Boa tarde Anderson
    Estou desenvolvendo um sistema web voltado prara prefeituras administrarem as demandas diárias municípias, carregando em um mapa de fundo no Google Maps onde o usuário pode escolhar algumas infraestruturas (escolas, postos de saúde, semáforos, pontes, etc.) do município que haja interesse de visualizar. Um outro colega desenvolve as rotinas no Maps.
    Nossa dúvida é como nomear estes pontos sem necessidade do click no icone. Exemplo visualizamos no Maps o contorno do município e suas pequenas localidades e aglomerações, cada uma com denominação própria. Gostariamos de nomear estas localidades ao lado do icone, e claro, de acordo com o zoom
    Você poderia nos informar se existe esta possibilidade.e como realizá-la?
    Obrigado!!
    Eng Valdir Santos Jr
    valdjrabc@yahoo.com
    http://www.sysobra.com.br

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