Na base dos softwares GIS-T estão procedimentos e capacidades de análise específicos para problemas de modelação e análises de redes em formato vectorial. É este, aliás, o principal elemento de distinção dos softwares GIS-T em relação aos restantes softwares SIG.
As funcionalidades das análises de redes mais usuais, e suportadas em algoritmos específicos presentes na generalidade dos GIS-T, são o cálculo dos caminhos mínimos.
Analise dos caminhos mínimos
São os algoritmos base para o modelo de dados arco-nó e suportam diversas análises em GIS-T. Basicamente, procuram encontrar, numa rede, o caminho mais curto entre uma determinada origem e um determinado destino. Nestas análises, pode-se seleccionar o tipo de impedância que se pretende utilizar para calcular o custo de atravessamento (distância, tempo, etc.), e associar este custo ao atravessamento de arcos e nós. O sistema vai, assim, calcular o caminho mais curto, que será aquele que corresponder a um custo mais baixo de ligação entre os pontos pré definidos, de acordo com o critério de impedância estabelecido. Há vários tipos de caminhos mínimos, de acordo com o número de origens e destinos definidos: um-para-um; um-para-vários; um-para-todos; todos-para-um; todos-para-todos. No entanto, geralmente não se encontram todas estas possibilidades nos softwares GIS-T,
obrigando os utilizadores a criarem as suas próprias ferramentas de análise a partir das existentes.
Traveling Salesman Problem
Análises onde se procura o padrão ideal para uma viagem para uma série de destinos, com um determinado ponto de inicio e chegada (geralmente o mesmo).
Nestas análises, definem-se pontos de paragem intermédios entre os pontos de origem e destino, e, se desejável, pode-se também estabelecer uma ordem de visita a cada um destes pontos intermédios. Esta funcionalidade GIS-T é bastante utilizada por empresas de logística, em sistemas de entregas / recolhas, onde, geralmente, se define como ponto de saída o local onde o veículo se encontra, os pontos intermédios (locais onde deve o veículo deve passar para efectuar recolhas/ entregas), e o ponto final, local de recolha do veículo.
Analises de áreas de influência
A análise das áreas de influência de um determinado ponto (um equipamento público, p.e.) pode ser realizada com base em funções de área de vizinhança (Buffer). No entanto, esta análise ignora a infraestrutura de transportes, e entende o espaço como sendo isotrópico, o que na verdade muito raras vezes se verifica. Assim, é mais correcto analisar as áreas de influência de um determinado ponto com base da rede de transportes, realizando assim medições ao longo da rede. Estas medições baseiam-me na impedância e, neste caso, se calcularmos este valor com base na velocidade de circulação automóvel (o valor de referência pode ser a velocidade máxima permitida em cada um dos diferentes arcos da rede) poderemos chegar à conclusão que as áreas juntas às vias mais rápidas localizam-se, em termos de tempo, mais próximas do ponto de referência, ainda que possam estar, em termos de distância real percorrida, mais afastadas. Assim, o resultado cartográfico destas análises pode apresentar um mapa de isócronas (distâncias-tempo) onde as áreas servidas por infraestruturas de transporte mais rápidas surgem mais próximas (as isócronas alargam-se no sentido das vias mais rápidas) do que as restantes áreas, independentemente da distância real.
Estas análises podem ser realizadas a partir ou no sentido de um determinado ponto, e os resultados poderão ser distintos se existirem vias de sentido único, ou vias onde a facilidade de circulação é distinta para cada um dos sentidos.
Localizações óptimas
Nestas análises, procura-se encontrar a localização óptima de um determinado serviço, atendendo à facilidade que o mesmo conhecerá para, a partir de rede de transportes, fazer uma boa cobertura do território e permitir a provisão de um serviço para o maior número de pessoas.
Dado que a procura (os utilizadores potenciais) existe num determinado número de lugares e estes encontram-se geralmente dispersos, por uma questão de custos (ganhos em termos de economias de escala) o serviço deve ser garantido por um número (o mínimo possível) de lugares (que serão, assim, pontos centrais em relação à rede) e servir o máximo de utilizadores.
Há dois aspectos essenciais a resolver no problema de localizações óptimas:
a) Localização (Location): Onde localizar os serviços? (por vezes também, quantos e de que dimensão);
b) Distribuição (Allocation): Que áreas de procura devem ser servidos de cada ponto de provisão dos serviços (definição de service areas).
Por vezes o número de pontos de provisão de serviços é conhecido à priori (p.e, quando se pretende implantar 3 equipamentos desportivos numa determinada região e se procura a melhor localização para cada um deles), noutras este número é também um aspecto do problema a resolver, tentando-se encontrar o número e localização ideais. Aqui, entram também aspectos relacionados com os objectivos que orientam uma determinada organização, uma vez que ao sector público importa determinar uma localização onde a equidade seja garantida, ou seja, de forma a minimizar o máximo custo de viagem de algum utilizador mais periférico para esse equipamento (minimizar a distância máxima possível), e, no caso do sector privado, o objectivo será a maximização da eficiência, escolhendo uma localização mais “próxima” do máximo de potenciais utilizadores.
Algumas utilizações deste tipo de problemas de localização incluem aplicações ao comércio (escolha do melhor local para a implantação de lojas a retalho e armazéns de forma a que sirvam um maior número de, respectivamente, consumidores e lojas), a localização de serviços de emergência (tentativa de localização dos serviços de bombeiros e de emergência
médica de forma a que consigam dar uma rápida resposta a todas as solicitações), a localização de equipamentos de serviços sociais públicos (onde localizar escolas, hospitais de forma a garantir uma cobertura que respeite a máxima equidade para toda a população?) e a localização de equipamentos de lazer (onde localizar piscinas, polidesportivos de forma a que sejam facilmente acessíveis pela população?).