Dados Geográficos: Aldeias Indígenas Brasileiras
Criação de página web em Python para visualização da dispersão geográfica das aldeias
Sistemas de informação geralmente produzem e armazenam dados com intuito de gerar ou validar ações ou comportamentos que impactem no domínio do sistema. As tomadas de decisões precisam ser baseadas e justificadas por essas informações e, para isso, é preciso processar e retirar conhecimento dos dados. Analisar grandes quantidades de informações brutas é possível por procedimentos automatizados ou por ação humana, mas acaba se tornando uma tarefa massiva, difícil e não otimizada para pessoas.
Uma ocorrência dessa situação é a dificuldade na abstração de coordenadas geográficas. Por exemplo, a imagem abaixo mostra informações a respeito da localização de algumas aldeias indígenas brasileiras:
Embora seja mostrado exatamente onde elas ficam, é quase impossível para um ser humano realmente entender e abstrair as localizações, ou seja, alguém pode identificar que as aldeias estão a oeste do Meridiano de Greenwich e a sul do Equador, e mesmo assim não conseguir compreender exatamente as localizações. Para contornar isso, pode-se aplicar técnicas de visualização de dados, como instrumentos gráficos e interativos para possibilitar a compreensão das informações.
Nesse contexto, apresenta-se uma aplicação web desenvolvida como mecanismo de visualização da localização das aldeias em um mapa do país, a quantidade em cada estado por meio de um gráfico de barras e ferramentas de filtragem dos resultados. A página web da aplicação pode ser acessada em:
br-indigenous-village-location.herokuapp.com
A implementação foi realizada em Python usando os módulos Plotly e Dash. Explicações detalhadas do desenvolvimento do projeto, do passo a passo e todos os arquivos utilizados estão disponíveis neste repositório. Além disso, recomenda-se a execução do Jupyter Notebook disponibilizado para acompanhar e reproduzir o estudo.
Adquirindo os Dados
As informações a respeito da localização geográfica (latitude, longitude e altitude) das aldeias indígenas no Brasil foram extraídas de uma pesquisa do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) que, em 2010, publicou dados sobre todas as localidades brasileiras. Dentre os locais, foram classificados como “ALDEIA INDÍGENA” os pontos que possuem “casa ou conjunto de casas ou malocas […] que serve de habitação para o indígena e aloja diversas famílias” e “no mínimo, 20 habitantes indígenas em uma ou mais moradias”.
A publicação oficial do instituto pode ser acessada nessa página. Os dados utilizados e as informações de classificação das localidades podem ser obtidos através do serviço FTP disponível em:
ftp://geoftp.ibge.gov.br/organizacao_do_territorio/estrutura_territorial/localidades
A pesquisa de 2010, no entanto, não contém informações a respeito das regiões brasileiras em que está cada localidade. A fim de se conseguir essas referências, utilizou-se a API do próprio instituto, segundo a requisição:
Tratando os Dados
As bases de dados utilizadas do IBGE não contêm nenhuma inconsistência estática, ou seja, não precisaram passar por procedimentos de alteração ou correção de valores. No entanto, foi preciso restringir as informações apenas às localidades marcadas como “ALDEIA INDÍGENA” e juntar esses dados às referências das regiões brasileiras. A base de dados resultante desse processo está disponível no repositório.
Visualização
O primeiro mecanismo de visualização é um mapa com pontos que representam as localizações espaciais das aldeias indígenas. O posicionamento do ponto é definido pelas coordenadas de longitude e latitude e a cor, pela altitude. Para renderizar o mapa, utilizou-se o gráfico Scatter MapBox do módulo plotly express.
A segunda visualização consiste em um gráfico de barras que mostra a quantidade de aldeias por estado. Assim, estados que não possuem nenhuma aldeia não são mostrados. A imagem abaixo foi gerada utilizando o módulo plotly graph objects.
Dash App
Dash é um framework em Python para construção de aplicações web de análise e visualização de dados. Mais informações da ferramenta estão disponíveis na documentação oficial.
Aplicativos Dash são definidos pelo layout, que descreve o que será apresentado e a organização dos componentes. O framework disponibiliza, também, componentes visuais prontos e ferramentas de interação com o usuário.
Utilizando Dash para apresentar os gráficos construídos e algumas informações de referencial teórico e a fonte dos dados abordados, chegou-se à aplicação web capturada abaixo.
As ferramentas de interação com o usuário, documentadas em Dash Callbacks, foram utilizadas para definir filtros segundo as regiões e estados escolhidos pelo usuário. Tanto o resultado do mapa quanto do gráfico de barras são filtrados de acordo com as seleções.
Estilização
Os estilos responsáveis pela formação visual da página foram definidos em CSS e estão disponíveis no arquivo de estilos do repositório. Para possibilitar a visualização da aplicação independentemente do dispositivo utilizado, os estilos possuem definições de responsividade, adequando o conteúdo em diferentes tamanhos de tela.
Considerações Finais
Os resultados apresentados seguem as informações da pesquisa do IBGE realizada em 2010 e, portanto, podem não representar corretamente a situação atual.
Reafirma-se que os códigos de implementação e todo o procedimento de execução são dispostos no repositório brazilian-indigenous-village-location.
A análise visual dos dados apresentados na aplicação possibilitam acompanhar de forma simplificada a dispersão geográfica das aldeias, qual estado abriga mais vilas indígenas, a altitude de cada localidade e outros aspectos; representando gráfica e interativamente os dados geográficos.
