# Geocode

#### 2025-10-08

## Geolocalização: de endereços para coordenadas espaciais

A principal função do pacote {geocodebr} é a `geocode()`, que recebe uma tabela (`data.frame`) de endereços como entrada e retorna a mesma tabela geolocalizada como saída. Para demonstrar essa função, utilizamos no exemplo abaixo pequeno conjunto de dados que contém endereços com problemas comuns, como informações ausentes e campos digitados incorretamente.

A geolocalização desses dados com {geocodebr} pode ser feita em apenas dois passos:

1. O primeiro passo é usar a função `definir_campos()` para indicar os nomes das colunas no seu `data.frame` que correspondem a cada campo dos endereços. No exemplo abaixo, nós indicamos que coluna que contém a informação de logradouro se chama `"nm_logradouro"`, que a coluna de número se chama `"Numero"`, etc.

obs. Note que as colunas indicando o `"estado"` e `"município"` são obrigatórias.

    library(geocodebr)

    # leitura de amostra de dados
    ends <- read.csv(system.file("extdata/small_sample.csv", package = "geocodebr"))

    # definição dos campos de endereço
    campos <- definir_campos(
      estado = "nm_uf",
      municipio = "nm_municipio",
      logradouro = "nm_logradouro",
      numero = "Numero",
      cep = "Cep",
      localidade = "Bairro"
    )

2. O segundo passo é usar a função `geocode()` para encontrar as coordenadas geográficas dos dados de input.

Nota: A função `geocode()` requer que os dados do CNEFE estejam armazenados localmente. A primeita vez que a função é executada, ela baixa os dados do CNEFE e salva em um cache local na sua máquina. No total, esses dados somam cerca de 1.2 GB, o que pode fazer com que a primeira execução da função demore. Esses dados, no entanto, são salvos de forma persistente, logo eles são baixados uma única vez. Mais informações sobre o cache de dados aqui.

    # geolicalização
    ends_geo <- geocode(
      enderecos = ends,
      campos_endereco = campos,
      resultado_completo = FALSE,
      resolver_empates = TRUE,
      h3_res = 9,
      resultado_sf = FALSE,
      verboso = FALSE
      )

    head(ends_geo)

Por padrão, a tabela de output é igual à tabela de input do usuário acrescida de colunas com a latitude e longitude encontradas, bem como de colunas indicando o nível de precisão dos resultados e o endereço encontrado. Quando `resultado_completo = TRUE`, o output é acrescido de algumas colunas extras discriminando separadamente cada componente do endereço que teria sido encontrado.

Cabe também destacar aqui outros três argumentos da função `geocode()`:

- `h3_res` : que permite o usuário inserir uma coluna no output indicando o id da célula H3 na resolução espacial desejada. Detalhes sobre as resoluções disponíveis em \code{;
- `resolver_empates`: serve para indicar se o usuário quer que a função resolva automaticamente casos de empate, i.e. casos que o endereço de input do usuário pode se referir a diferentes localidades na cidade (e.g. logradouros diferentes com mesmo nome mas em bairros distintos). Quando `TRUE`, a função resolve os empates selecioando os endereços com maior número de visitas do CNEFE. Quando `FALSE`, a função retorna todos os resultados indicando os casos empatados na coluna ‘empate’ para que o usuário possa inspecionar cada caso coluna ‘endereco_encontrado’.
- `resultado_sf`: quando `TRUE`, o output é retornado como um objeto espacial de classe `sf` simple feature.

As coordendas espaciais do resultado usam o sistema de referência SIRGAS2000 (EPSG 4674.), padrão adotado pelo IBGE em todo o Brasil.

## Processo de matching de endereços

As coordenadas incluídas no resultado da `geocode()` são calculadas a partir da média das coordenadas dos endereços do CNEFE que correspondem a cada um dos endereços de input. Esse cálculo é feito em duas etapas, e retorna o ponto médio dos 95% pontos mais próximos entre si, evitando eventual distorção por devido a poucos pontos muito isolados.

A correspondência entre os endereços de entrada e os do CNEFE pode ser feita com base em diferentes combinações de campos, impactando, assim, na precisão do resultado retornado. No caso mais rigoroso, a função encontra uma correspondência determinística para todos os campos do endereço (estado, município, logradouro, número, CEP e localidade). Pense, por exemplo, em um prédio com vários apartamentos, cuja única variação no endereço se dá a nível de apartamento: o resultado, nesse caso, é a média das coordenadas dos apartamentos, que podem diferir ligeiramente.

Em um caso menos rigoroso, no qual são encontradas correspondências apenas para os campos de estado, município, logradouro e localidade, a função calcula as coordenadas médias de todos os endereços do CNEFE que se encontram na mesma rua e na mesma localidade. O resultado, portanto, é agregado a nível de rua, tendendo para a extremidade do logradouro com maior concentração de endereços.

## Grau de precisão dos resultados

A precisão dos resultados do {geocodebr} são apresentadas em 3 colunas, `precisao`, `tipo_resultado` e `desvio_metros`, explicadas abaixo.

### Precisão

A coluna `precisao` se refere ao nível de agregação das coordenadas do CNEFE utilizadas no processo de geolicalização. A função `geocode()` sempre retorna o resultado de maior precisão possível - ou seja, ela só vai procurar endereços com precisão `"numero_aproximado"` (ver a seguir) caso não tenha encontrado correspondência de precisão `"numero"`. As coordenadas calculadas podem ser classificadas em seis diferentes categorias de precisão:

1. `"numero"` - calculadas a partir de endereços que compartilham o mesmo logradouro e número;
2. `"numero_aproximado"` - calculadas a partir de endereços que compartilham o mesmo logradouro, mas número de input não encontra correspondência exata no CNEFE e sua localização é calculada a partir de uma interpolação espacial;
3. `"logradouro"` - calculadas a partir de endereços que compartilham o mesmo logradouro (número de input está ausente ou é S/N);
4. `"cep"` - calculadas a partir de endereços que compartilham o mesmo CEP;
5. `"localidade"` - calculadas a partir de endereços que compartilham a mesma localidade;
6. `"municipio"` - calculadas a partir de endereços que compartilham o mesmo município.

### Tipos de resultados

A coluna `tipo_resultado` fornece informações mais detalhadas sobre os campos de endereço utilizados no cálculo das coordenadas de cada endereço de entrada. Cada categoria é nomeada a partir de um código de quatro caracteres:

- o primeiro, sempre `d` ou `p`, determina se a correspondência foi feita de forma determinística (`d`) ou probabilística (`p`);
- o segundo faz menção à categoria de `precisao` na qual o resultado foi classificado (`n` para `"numero"`, `a` para `"numero_aproximado"`, `l` para `"logradouro"`, `c` para `"cep"`, `b` para `"localidade"` e `m` para `"municipio"`);
- o terceiro e o quarto designam a classificação de cada categoria dentro de seu grupo - via de regra, quanto menor o número formado por esses caracteres, mais precisa são as coordenadas calculadas.

As categorias de `tipo_resultado` são listadas abaixo, junto às categorias de `precisao` a qual elas estão associadas:

- precisao `"numero"`
  - `dn01` - logradouro, numero, cep e localidade
  - `dn02` - logradouro, numero e cep
  - `dn03` - logradouro, numero e localidade
  - `dn04` - logradouro e numero
  - `pn01` - logradouro, numero, cep e localidade
  - `pn02` - logradouro, numero e cep
  - `pn03` - logradouro, numero e localidade
  - `pn04` - logradouro e numero
- precisao `"numero_aproximado"`
  - `da01` - logradouro, numero, cep e localidade
  - `da02` - logradouro, numero e cep
  - `da03` - logradouro, numero e localidade
  - `da04` - logradouro e numero
  - `pa01` - logradouro, numero, cep e localidade
  - `pa02` - logradouro, numero e cep
  - `pa03` - logradouro, numero e localidade
  - `pa04` - logradouro e numero
- precisao `"logradouro"` (quando o número de entrada está faltando ‘S/N’)
  - `dl01` - logradouro, cep e localidade
  - `dl02` - logradouro e cep
  - `dl03` - logradouro e localidade
  - `dl04` - logradouro
  - `pl01` - logradouro, cep e localidade
  - `pl02` - logradouro e cep
  - `pl03` - logradouro e localidade
  - `pl04` - logradouro
- precisao `"cep"`
  - `dc01` - municipio, cep, localidade
  - `dc02` - municipio, cep
- precisao `"localidade"`
  - `db01` - municipio, localidade
- precisao `"municipio"`
  - `dm01` - municipio

Endereços não encontrados são retornados com latitude, longitude, precisão e tipo de resultado `NA`.

### Desvio em metros

A coluna `desvio_metros` apresenta uma forma intuitiva e prática de saber o grau de incerteza do resultado encontrado. Essa coluna informa que pelo menos 95% de todos os pontos do CNEFE que possuem corrêspondência com o endereço de input estão num raio de x metros da localização encontrada.

Um desvio de `30` metros, por exemplo, tende a representar um resultado muito confiável. A depender de como o dado geolocalizado será utilizado, até mesmos resultados com um `desvio_metros` de até 500 ou 900 metros podem ser ser aceitáveis.

A coluna `desvio_metros` pode ser particularmente útil para decidir por exemplo se um resultado encontrado com a `precisao` de CEP deveria ser aceitável. Muitas cidades do Brasil possuem um CEP único, o que tende a gerar resultados com altíssimo grau de incerteza. Em várias cidades, no entanto, um CEP pode ser circunscrito a uma área muito pequena e as vezes até um único edifício. Nesses casos, o valor do `desvio_metros` tende a ser bem pequeno.