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UNIVERSIDADE ANHANGUERA-UNIDERP
ERICA ALVES DA SILVA
DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO DE SISTEMA DE INFORMAÇÕES
GEOGRÁFICAS WEB E INTERATIVO DE APOIO A DECISÃO NAS TEMÁTICAS DE USO
E OCUPAÇÃO DO SOLO NO ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL
Campo Grande – MS
2009
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UNIVERSIDADE ANHANGUERA-UNIDERP
ERICA ALVES DA SILVA
DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO DE SISTEMA DE INFORMAÇÕES
GEOGRÁFICAS WEB E INTERATIVO DE APOIO A DECISÃO NAS TEMÁTICAS DE USO
E OCUPAÇÃO DO SOLO NO ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em
nível de Mestrado Acadêmico em Meio Ambiente e Desenvolvimento
Regional da Universidade para o Desenvolvimento do Estado e da
Região do Pantanal, como parte dos requisitos para a obtenção do
título de Mestre em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional.
Orientação
Profa. Dra. Mercedes Abid Mercante
Prof. Dr. Celso Correia de Souza
Prof. Dr. José Sabino
Campo Grande – MS
2009
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ii
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho a Deus e a minha família,
em especial a minha mãe Luzia Lopes da Silva (in
memorian) por ter sido um exemplo de amor, força,
grandeza e coragem que em todos os momentos de
minha vida, graças a esse exemplo consegui me
direcionar como pessoa e profissional. “Acredito que
um dia estaremos juntas novamente para comemorar
essa e todas as outras vitórias”. E ao meu pai Elson
Alves da Silva, meu grande amigo, companheiro e
incentivador. Sem essas pessoas tão maravilhosas
minha carreira profissional não existiria.
iii
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus por todas as oportunidades de crescimento
profissional e pessoal que me concedeu. Aos meus pais por toda dedicação e por nunca ter
medido esforços para que eu atingisse meu ideal, meus eternos companheiros. A minha
irmã pelo carinho e apoio em todos os momentos de minha vida. Ao meu namorado
Anderson Bonin, aos meus amigos e aos meus alunos pela paciência e compreensão em
todas as vezes que tive que deixá-los para me dedicar a esse trabalho.
• Ao Prof. Dr. Silvio Jacks que me direcionou para a linha de pesquisa, e que
inicialmente, me orientou na elaboração do trabalho.
• A Profa. Dra. Mercedes Abid Mercante por ter aceitado o desafio de continuar me
orientando em um momento decisivo de meu trabalho.
• Ao Professor Dr. Correia de Souza
• Ao Prof. Dr. José Sabino que fizeram parte do meu comitê orientador e me ajudaram
na realização deste trabalho.
• Ao professor e coordenador do curso de mestrado Dr. Silvio Fávero
• A funcionária da secretária do curso Silva Cordoba que me ajudou sempre que
precisei tornando-se minha amiga.
• A amiga e colega de trabalho Silvia Mara Beloni pela ajuda nas correções e
referências.
• E a todas as pessoas que direta ou indiretamente contribuíram de alguma forma para
a realização deste trabalho, seja com palavras, experiências, dicas, ou apenas por
ouvir meus desabafos.
iv
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................ vii
LISTA DE TABELAS ................................................................................................ ix
LISTA DE SIGLAS ..................................................................................................... x
RESUMO ................................................................................................................... xi
ABSTRACT .............................................................................................................. xii
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 1
2. REVISÃO DE LITERATURA .................................................................................. 4
2.1. SISTEMAS DE INFORMAÇÃO E DE APOIO A DECISÃO .................................. 4
2.2. SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS ................................................. 6
2.1.1. SIG “Desktop” e “Web” ...................................................................................... 7
2.2.2. As aplicações e a disponibilidade de aquisição dos SIGs ................................. 8
2.3. MÉTODOS DE MODELAGEM, BANCO DE DADOS, SOFTWARES E
LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO UTILIZADOS EM SIG ................................. 10
2.3.1. Modelagem Orientada a Objetos ..................................................................... 10
2.3.2. Banco de Dados MYSQL ................................................................................ 13
2.3.3. Linguagens de programação: Php, Java e Java Script ................................... 13
2.3.4. Software de Apoio: SPRING, Terraview e Mapinfo Professional ................... 14
2.3.5. Ferramenta de exibição de imagens: ALOV Map ........................................... 15
2.3.6. Servidor Apache Versão 2.2 ........................................................................... 16
2.4. O ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL: TEMÁTICAS PARA APOIO A
DECISÃO ............................................................................................................... 16
2.4.1. As Microrregiões do Estado de Mato Grosso do Sul ....................................... 17
2.4.2. O Relevo ........................................................................................................ 18
2.4.3. O Solo ............................................................................................................ 19
2.4.4. O Clima .......................................................................................................... 20
2.4.5. A Hidrografia .................................................................................................. 20
2.4.6. A Vegetação ................................................................................................... 21
2.4.7. As Rodovias ................................................................................................... 21
2.4.8. As Estações Meteorológicas .......................................................................... 22
v
3. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ............................................................. 25
3.1. MATERIAL ........................................................................................................ 28
3.2. MÉTODOS ........................................................................................................ 30
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 43
5. CONCLUSÃO ....................................................................................................... 56
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 57
vi
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Relacionamento entre os componentes de um SIG.
Figura 2. Visão do sistema desktop, na ferramenta Terraview, mapa das microrregiões
com as estações meteorológicas, relacionada aos dados do Banco de Dados.
Figura 3. Diagrama de Entidade Relacionamento (DER) do SIG desenvolvido em ambiente
“desktop”.
Figura 4. Mapa de Relevo do Estado de Mato Grosso do Sul.
Figura 5. Mapa Temático de potencial agrícola.
Figura 6. Diagrama de Caso de Uso do Sistema, disparados pelo usuário Administrador.
Figura 7. Diagrama de Caso de Uso do Sistema, disparados pelo usuário Administrador.
Figura 8. Estrutura dos Dados – Diagrama de Classes.
Figura 9. Tela Inicial do sistema com ênfase ao menu de visões das temáticas.
Figura 10. Partes do menu Lateral que ativam as visões dos mapas do sistema e visão do
mapa de Solos quando se ativa a visão no menu.
Figura 11. Tela principal do sistema, com a lista de opções de consulta.
Figura 12. Visão da barra de endereços do navegador, com o link a ser aberto pelo sistema.
Figura 13. Tela em php do sistema que mostra o resultado da consulta.
Figura 14. Tela do sistema e tela resultante da busca relacionada.
Figura 15. Tela de manutenção dos dados relacionados às microrregiões.
Figura 16. Tela de manutenção dos campos relacionados às microrregiões.
Figura 17: Tela do sistema com o link para os dados meteorológicos do INMET, e visão da
tela acessada no INMET por meio do link.
Figura 18. Visão da estrutura da tabela de Cidades e dos campos no banco.
Figura 19. Visão da estrutura de dados da tabela de Estações no banco de dados Mysql.
Figura 20. Visão dos dados da tabela de Estações no banco de dados Mysql.
Figura 21. Visão da página de consulta dos dados meteorológicos do INMET, acessada
através do link do SIG.
Figura 22. Visão da página de consulta dos do balanço hídrico do INMET, acessada através
do link do SIG.
Figura 23. Visão da estrutura da tabela de Microrregiões no banco de dados Mysql
Figura 24. Visão dos dados, registros da tabela de Microrregiões no banco de dados Mysql.
Figura 25. Tela das opções de interação na visão do usuário administrador.
Figura 26. Visão da interface do administrador do sistema, onde o usuário insere campos e
valores na tabela de Cidades.
Figura 27. Visão da interface do SIG, que mostra as cidades de Mato Grosso do Sul com a
consulta dos dados.
vii
Figura 28. Visão da interface de administrador para inserção de novas temáticas por
coordenadas geográficas selecionadas no mapa.
Figura 29. Tela principal de consulta do sistema.
Figura 30. Visão da interface de consulta do SIG, que mostra os dados da estação
meteorológica após a seleção.
Figura 31. Visão do mapa de solos e sua respectiva tela de consulta no sistema de
informações geográficas.
Figura 32. Visão do mapa de relevo e sua respectiva tela de consulta no sistema de
informações geográficas.
Figura 33. Visão do mapa de potencial e sua respectiva tela de consulta no sistema de
informações geográficas.
Figura 34. Visão do mapa de vegetação e sua respectiva tela de consulta no sistema de
informações geográficas.
Figura 35. Tela da busca relacionada para com as informações das três coordenadas mais
próximas da posição selecionada e o link de acesso ao Google Maps .
Figura 36. Tela do sistema, com a visão de hidrografia, principais rodovias e limites de
municípios ativadas, e com o resultado da busca pelos dados sobre a rodovia secionada.
viii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Relação das Microrregiões, municípios do Estado de Mato Grosso do Sul
Tabela 2. Relação das principais rodovias federais do estado de Mato Grosso do Sul
Tabela 3. Estações meteorológicas no Estado de Mato Grosso do Sul
ix
LISTA DE SIGLAS
ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line ou Linha Digital Assimétrica
CETEC - Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos
DECEA - Departamento de Controle do Espaço Aéreo
DER - Diagrama de Entidade Relacionamento
DHN - Diretoria de Hidrografia e Navegação
DNIT - Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes
DPI
-
Divisão de Processamento de Imagens
EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
GNU - General Public License ou Licença Pública Geral
HTML – Hypertext Markup Language ou Linguagem de Marcação de Hipertexto
HTTP – Hypertext Transfer Protocol ou Protocolo de Transferência de Hipertexto
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
INMET - Instituto Nacional de Meteorologia
INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
MIF - Mapinfo Interchange Format
MYSQL – sistema gerenciador de banco de dados
PHP – Hypertext Preprocessor
PIB - Produto Interno Bruto
SAD - Sistema de Apoio a Decisão
SGBD – Sistema Gerenciador de Banco de Dados
SIBC - Sistema de Informação Baseado em Computador
SIG - Sistemas de Informação Geográfica
SPRING - Sistema de Processamento de Informações Georreferenciadas
SQL - Structured Query Language - Linguagem Estruturada para Pesquisas
UML - Linguagem de Modelagem Unificada
WWW - World Wide Web
x
RESUMO
O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um protótipo de Sistema de
Informações Geográficas interativo para ser utilizado como uma ferramenta de apoio
a decisão nas temáticas de uso e ocupação do solo no estado de Mato Grosso do
Sul. Como objetivo de viabilizar a utilização desses sistemas a usuários sem
conhecimento em informática, por meio de uma interface que proporcione a
manutenção constante de informações e a evolução da ferramenta parta atender a
diversas áreas de abrangência
Para o desenvolvimento e implantação desse sistema foram utilizados os princípios
da modelagem orientada a objetos, mapas e imagens disponíveis no Instituto
Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e também foram utilizadas ferramentas
de desenvolvimento sob licença livre. Como resultado foi desenvolvido e
implementado um protótipo Sistema de Informação Geográfica para plataforma web,
denominado SIG_MS, e se mostrou eficiente na busca e visualização dos dados. Por
se tratar de um protótipo esse sistema pode evoluir com a inserção de dados
conforme sua aplicação, sem mudança em sua estrutura funcional.
Palavras-chave: sistema de informações geográficas, uso e ocupação do solo,
gestão de recursos naturais, SIG_MS.
xi
ABSTRACT
This paper discusses the development of a prototype of Geographic Information
System interactive to be used as a tool for decision support in areas related to the
use and occupation of land in Mato Grosso do Sul How aim is to provide such
technology to users without knowledge in computer, through an interface that
provides the ongoing maintenance of data and the tool break serve different areas of
coverage
For the development and deployment of this system were used the principles of
object-oriented modeling, images and maps available at the Brazilian Institute of
Geography and Statistics (IBGE) and were also used development tools under a free
license. The result was developed and implemented a prototype Geographical
Information System for web platform, called SIG_MS, and proved effective in search
and data visualization. Because it is a prototype system that can evolve with the
inclusion of data as your application, without change in its functional structure.
Key words: geographic information system, use and land cover, natural resources
management,SIG_MS.
1
1. INTRODUÇÃO
A informação aliada aos recursos da tecnologia é uma necessidade primária
e elementar na era da globalização. A necessidade de obtenção, armazenamento,
análise e apresentação de informações em um volume cada vez maior, te se tornado
uma preocupação seja qual for o setor.
Neste contexto, os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) têm subsidiado
as mais diversas atividades relacionadas às temáticas de uso e ocupação do solo,
como por exemplo: a agricultura, construção civil e arquitetura, transportes, meio
ambiente, marketing e administração entre outras. Seja qual for o cenário, os SIGs
estão assumindo um papel fundamental no apoio à tomada de decisões e na gestão
da informação geo-espacial, pois por meio desses sistemas torna-se possível
adicionar valor a dados espaciais, permitindo que os mesmos possam ser
organizados e visualizados eficientemente e auxiliando na tomada de decisões.
Conforme dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) o
Estado de Mato Grosso do Sul é composto de aproximadamente de 65.000
estabelecimentos agropecuários e tem na agricultura sua base econômica (IBGE,
2006). No âmbito da agricultura, a importância de SIG Web advém do fato derem
ferramentas úteis para os usuários ligados a áreas como: agricultura (pequenos e
grandes produtores), cooperativas agrícolas, órgãos governamentais ligados a essa
área, instituições de ensino e pesquisa e assistência técnica, usuários de grande
importância estratégica.
A geração e difusão de novas tecnologias são capazes de proporcionar à
agricultura condições para atender a crescente demanda por alimentos e matéria-
prima, a aumentar competitividade dos produtos agrícolas no mercado mundial e de
contribuir na busca por meios sustentáveis de produção, já que a agricultura não se
define mais como uma atividade simples, passou a ser uma atividade complexa que
requer gestão dos recursos naturais e dos processos produtivos.
Existem vários SIGs disponíveis e que podem ser aplicados as essas áreas,
porém, com algumas dificuldades para sua utilização, conforme Câmara (2004),
essas dificuldades podem estar relacionadas com o processo de desenvolvimento,
pois, considera que a maior parte dos softwares livres aplicados a área de SIGs, são
desenvolvidos por indivíduos ou pequenos grupos que os implementam para uma
2
tarefa específica, com funcionalidades limitadas para atender a uma determinada ou
por empresas públicas ou privadas, com aplicações de qualidade, porém de alta
complexidade.
Existem também algumas ferramentas comerciais, desenvolvidas por
profissionais de diversas áreas, em um aspecto multidisciplinar, mas de alto custo
para aquisição, esses fatores fazem da utilização e aplicação do SIG um desafio
proporcional ao seu potencial de utilização.
No Brasil, o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), desde 1997,
desenvolveu uma solução de software livre que pode ser adquirido diretamente por
meio do endereço eletrônico do instituto, nas versões “desktop” e “web”. Chamado
de SPRING (Sistema de Processamento de Informações Georreferenciadas), esse
software unifica o tratamento de imagens de Sensoriamento Remoto (ópticas e
microondas), mapas temáticos, mapas cadastrais, redes e modelos numéricos de
terreno, mas ainda não há registros deste sistema sendo utilizado para o como
ferramenta de apoio a decisão no Estado de Mato grosso do Sul. (INPE, 2006).
Com a difusão da Internet, sob a plataforma World Wide Web (WWW), os
dados e informações gerados pelo SIG, passam a ser mais acessíveis aos diversos
utilizadores (usuários), mesmo que eles não tenham conhecimentos em informática
e assim popularizando as informações. Na WEB, as informações geradas pelos
sistemas de informações são acessadas através de um navegador e são
apresentadas por meio de mapas, textos, dados geográficas e temáticos relativos ao
sistema implantado, possibilitando a interação e agilizando o acesso do usuário às
informações.
Mesmo com toda a evolução tecnológica e a difusão de informação através
da Internet, ainda existem algumas dificuldades para a utilização efetiva de SIG no
Brasil, relacionadas ao fato do custo de manutenção e aquisição dessas
ferramentas; a dificuldade de utilização por parte de usuários sem conhecimento em
informática e desenvolvimento de sistema; e a falta de conhecimento sobre as
vantagens de se utilizar essa tecnologia. Sendo assim, é necessário difundir que
esse uso pode efetivamente trazer grande retorno às administrações de demandas
de uso e ocupação do solo, em termos qualitativos e quantitativos.
3
O objetivo proposto neste trabalho é a criação de um protótipo de Sistema
de Informação Geográfica (SIG), sob licença Livre, para funcionamento em ambiente
WEB, que possa oferecer informações sobre o Estado de Mato Grosso do Sul, para
subsidiar decisões em diversas áreas, como: agricultura, meio ambiente, uso e
ocupação do solo entre outras.
Os objetivos específicos são: a definição das temáticas relacionadas ao uso
e ocupação do solo no Estado de Mato Grosso do Sul; estruturação de um banco de
dados dessas temáticas; a implementação de funções para atualização e
manutenção de forma interativa por um usuário administrador; e o desenvolvimento
de visões de consultas as temáticas estruturadas de forma dinâmica e interativa por
todos os usuários por meio do navegador na plataforma web.
Na concepção do sistema desenvolvido foram: utilizadas ferramentas
computacionais livres (gerenciadores de banco de dados, sistema servidor de página
na internet e aplicações para possibilitar o desenvolvimento do sistema),
organizados dados espaciais relacionados com as temáticas de uso e ocupação do
solo e combinadas aos dados georreferenciados armazenados em um banco de
dados.
4
2. REVISÃO DE LITERATURA
O uso de tecnologias pode desempenhar um papel estratégico em diversas
áreas de atuação, tecnologias como: Internet, intranets, sistemas informatizados, e
outras semelhantes podem ser utilizados para diversos fins, como: aumentar as
vantagens competitivas; melhorar os serviços; minimizar menos erros; buscar maior
precisão; aumentar a qualidade e o aperfeiçoamento de produtos e serviços; buscar
maiores oportunidades; administrar mais eficiente; automatizar tarefas rotineiras;
reduzir custos; controlar as operações; e apoiar nos processos de tomadas de
decisões (O’BRIEN, 2004).
2.1. SISTEMA DE INFORMAÇÃO E DE APOIO A DECISÃO
O termo sistema tem se tornado mais usual a cada nova década da
chamada “era digital”. A definição de sistema, segundo Oliveira (2001), pode ser
conceituado como um conjunto de partes que interagem e interdependem, formando
um todo unitário com um determinado objetivo e função, ou ainda, segundo Mattos
(2005), é constituído por uma coleção de objetos e uma relação lógica entre eles,
formando um organismo.
Na visão de O’Brien (2004), um sistema é composto por: entradas, que
envolvem a captação e a reunião de elemento que ingressam no sistema para serem
processados; processamento envolve processos de transformação de entradas
(insumos); e saídas e a transferência de elementos produzidos por um processo de
transformação até seu destino final.
Nesse processo onde as informações e a tecnologia ganham aplicações nos
mais diversos setores do conhecimento humano, tendo primordial importância a
conceituação e a classificação dos tipos de sistemas, que, em geral, são divididos
conforme os seus componentes, suas funções e os seus objetivos. De maneira que,
um sistema ao transformar dados em informações, passa a ser classificado como
Sistema de Informações (MATTOS, 2005).
Os sistemas de informações, conforme Laudon e Laudon (1999) tratam de
transformar dados em informações, ou seja, transforma os fatos de natureza
primária e sem relevância (dados) em fatos organizados, relevantes dentro do
contexto que se encontram e aplicável a uma situação (informações).
5
O procedimento que utiliza tecnologia de computação para executar
algumas ou todas as tarefas desejadas, conhecido como Sistema de Informação
Baseado em Computador (SIBC). Pode ser composto de apenas um computador
pessoal e software, ou incluir milhares de computadores de diversos tamanhos com
centenas de impressoras e outros equipamentos, bem como redes de comunicação
e bancos de dados (TURBAN et al., 2004).
De acordo com O’Brien (2004) os componentes de um Sistema de
Informações baseado em Computadores (SIBC) são: hardware (computadores e
periféricos que aceitam dados e informações para processamento e visualização de
resultados); software (programas que permitem ao hardware processar os dados,
como: sistema operacional e aplicativos); pessoas (indivíduos operadores de
hardware e software que trabalham com o sistema e utilizam as informações de
saída); banco de dados (coleção de arquivos, tabelas e outros dados inter-
relacionados que armazenam dados e suas respectivas associações); redes
(conexões que permite o compartilhamento de recursos entre diversos
computadores); e procedimentos (conjunto de instruções sobre como combinar os
elementos mencionados de forma a processar as informações e gerar as saídas
desejadas).
Os sistemas de informações, em sua evolução, permitem não somente
transformar dados em informações, mas também fornecer material para análise,
planejamento e suporte a tomada de decisões, deixando de ser um simples Sistema
de Informação para ser um Sistema de Apoio a Decisão (SAD). Seja qual for o
contexto onde estão envolvidos, conforme opinião de Davis e Olson (1985), as
principais funções e características desses sistemas são: integrar dados de diversas
aplicações e transformá-los em informação; fornecer informações para o
planejamento operacional, tático e até mesmo estratégico da organização;
proporcionar comparativos de informações; reduzir relatórios que auxiliem as
tomadas decisões.
Fatores como a competição entre as organizações, necessidade de
informações rápidas para auxiliar no processo de tomada de decisão, disponibilidade
de tecnologias de hardware e software para armazenar e buscar rapidamente as
informações, possibilidade de armazenar o conhecimento e as experiências de
especialistas em bases de conhecimentos, necessidade de a informática apoiar o
6
processo de planejamento estratégico empresarial vem contribuindo para que os
sistemas mudem de foco e passem a fornecer informações para os processos de
tomadas de decisões, seja qual for o contexto de sua inserção (CAMPOS, 1994).
Os Sistemas de Apoio à Decisão (SADs) são constituídos por: banco de
dados (informações internas e externas à organização, por conhecimentos e
experiências de especialistas e por informações históricas); sistema gerenciador de
banco de dados ou SGBD (fazem o acesso ao banco de dados, garantem a sua
atualização, a segurança e a integridade do banco de dados); ferramentas de apoio
à decisão (softwares que auxiliam na simulação de situações e na representação
gráfica das informações geradas pelo sistema); aplicativos (sistemas ou funções que
fazem análise de alternativas e fornecem soluções de problemas); e o ambiente
operacional (composto por hardwares e softwares que permitem a interação do
usuário com as informações).
Os SADs visam possibilitar o desenvolvimento rápido, com a participação
ativa do usuário em todo o processo, através da utilização de novas ferramentas de
apoio à decisão, novos aplicativos e novas informações, possibilitando a facilidade
na manipulação das informações e dando suporte às tomadas de decisões com
subsídios relevantes e precisas, contendo funções mais específicas para áreas
estratégicas (TURBAN et al., 2004).
Um SAD pode ser combinado com outros sistemas, com o objetivo de
aprimorar as informações por ele disponibilizadas. A combinação de sistemas de
apoio à decisão com dados georreferenciados, ou com sistemas de informações
geográficas, tem se tornado cada vez mais comum entre as organizações. Essa
combinação permite a geração de informações mais específicas, dados
quantitativos, e transmissão simultânea e sincronizada de imagens e dados.
2.2. SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS
Conforme Miranda (2005), os romanos foram os primeiros a associar o
conceito de informação à posição geográfica, com a utilização do registro de suas
propriedades, isso muito antes do surgimento da informática. Esse conceito de
informação geográfica evoluiu para o conceito de Sistema de Informação Geográfica
(SIG), que o tornou mais abrangente e multidisciplinar, envolvendo diferentes áreas
7
de pesquisa, tais como: a informática, a geografia, a cartografia, a geodésia, a
estatística, a matemática e a administração que auxiliam no suporte as decisões.
Câmara e Queiroz (2001) demonstram que os componentes de um SIG se
relacionam de forma hierárquica, desde o nível mais próximo do usuário (Interface),
passando pelo nível Intermediário (nível de processamento de dados espaciais) e
chegando ao nível mais interno (o banco de dados); (Figura 1).
Figura 1. Relacionamento entre os componentes de um SIG.
Fonte: Câmara e Queiroz (2001).
2.2.1. SIG “Desktop” e “Web”
Os sistemas de informação, seja qual for a sua aplicação, podem ser
desenvolvidos sob plataforma “desktop” ou “web”. A plataforma “desktop” permite
que o usuário acesse o sistema por meio de uma estação fixa. Nesse caso o sistema
deve ser instalado na estação de trabalho (microcomputador) para que possa ser
executado.
Na plataforma “web”, o funcionamento do sistema acontece por meio de um
servidor de arquivos, com aplicações instaladas para que qualquer estação acesse
os arquivos através de navegador na Internet.
Num "SIG desktop", os dados geográficos são armazenados de forma
separada, onde os atributos descritivos são guardados em tabelas e os dados
geográficos em formatos próprios dos softwares que os geraram. Os "GIS desktop”
são sistemas simples de consulta e apresentação de dados, embora tenham
8
evoluído para oferecer uma crescente gama de funcionalidades (CAMARA;
QUEIROZ, 2001).
A capacidade de disponibilizar mapas geocodificados, na plataforma Web
tornou-se possível com os avanços da tecnologia de rede e seus protocolos de
comunicação, tendo acesso aos recursos de geoprocessamento. Essa plataforma
permite também, a atualização, localização e a interatividade da informação dentro
de uma base cartográfica e bancos de dados a partir de usuários estabelecidos
remotamente, guardadas as devidas permissões e autorizações de acesso.
Entre os avanços da tecnologia de rede, destaca-se a ADSL (Asymmetric
Digital Subscriber Line ou Linha Digital Assimétrica) onde os sinais são enviados
através de uma linha telefônica com dois canais, um para voz e outro exclusivo para
dados, aumentando significativamente as taxas de transferência de arquivos,
diminuindo colisões de dados e facilitando a navegação on-line (em tempo real),
fazendo com que os sistemas web possam ser utilizados com eficiência, baixo custo
e confiabilidade. Em contrapartida, imagina-se que os sistemas de SIG voltados para
as estações isoladas de trabalho (Desktop) tendem a ficar limitados a casos mais
específicos, com conhecimentos em informática e com informações de pouca
relevância para a maioria dos usuários (FURQUIM; FURQUIM, 2008).
2.2.2. As aplicações e a disponibilidade de aquisição dos SIGs
O Sistema de Informações Geográficas em plataforma Web possibilitam a
visualização e consulta a dados geográficos por meio de navegadores e a interação
dos usuários com mapas, imagens e banco de dados.
Segundo Oliveira (1996), um SIG pode ser classificado em três categorias,
conforme sua aplicação: as aplicações urbanas que envolvem aspectos de infra-
estrutura urbana; controle populacional; gerência de redes e distribuição de serviços
públicos; aplicações ambientais são à conservação de recursos naturais;
modelagem da natureza; estudos climáticos; controle de agentes poluidores; análise
de processos de desertificação; e as aplicações gerenciais que envolvem
informações sobre a utilização das informações aplicadas às tomadas de decisões.
Segundo Oliveira (1996), um SIG tem uma grande capacidade de integrar
informações, armazenar, otimizar e relacionar banco de dados permite atribuir pesos
9
diferenciados às variáveis. O processamento dessas informações pode dar
respostas como, por exemplo, apontar qual a influência de variáveis como tipo de
solo, drenagem, quantidade de insumos, podem impactar no rendimento das
parcelas cultivadas e possibilitar a construção de um mapa indicativo de áreas
potenciais de cultivo. Além disso, com esses resultados podem ser realizadas
simulações nesses sistemas, a fim de vislumbrar possíveis cenários para controle e
planejamento de ações futuras.
No setor agrícola as aplicações do sistema têm aumentado
consideravelmente nos últimos anos, especialmente para o planejamento e
exploração agrícola, uma vez que o agronegócio no Brasil vem crescendo e
adquirindo enorme importância no Produto Interno Bruto (PIB). O acesso simples
para agricultores e profissionais da área da agrícola, através de interfaces
simplificadas, utilizando a Internet, faz desses sistemas ferramentas poderosas de
apoio a decisões (SCHIMIGUEL et al. 2009).
Segundo Nakagawa (1991), as propriedades agrícolas devem se aperfeiçoar
continuamente, assim como as empresas, e um sistema de informação poderá
contribuir para que a propriedade agrícola produza com eficiência produtos de
qualidade, satisfazendo as necessidades dos seus consumidores e sustentando sua
lucratividade e crescimento.
Dos grandes desafios da área dos sistemas, ainda, o custo para se adquirir
um software e a dificuldade em utilizá-lo, tendo em vista que os usuários de modo
geral, não são profissionais da área de informática, capazes de realizar instalações,
implementações e operações complexas para realizar consultas e utilizar os
sistemas.
Pensando em vencer esses desafios e fazer com que os usuários possam
usufruir dos benefícios tecnológicos de se utilizar somente browser (visualizador
Web) para utilização do SIG, os projetos de desenvolvimento de sistema utilizam
critérios de usabilidade, visando adequá-lo a usuários especialistas e não-
especialistas em informática.
Para Nielsen (1993), “um sistema deve garantir a usabilidade, ou seja,
garantir uma relação de aprendizado, eficiência, na realização de tarefa. Facilitando
a memorização e minimização o numero de operações para a satisfação do usuário”.
10
Existem alguns sistemas de informações geográficas disponíveis sobre
licença livre, o que ameniza o desafio do custo, pois conforme o General Public
License (GNU), definida pela Free Software Foundation essa licença livre de
softwares proporciona os usuários a liberdade de executar, copiar, distribuir, estudar,
modificar e aperfeiçoar a parte funcional já existente.
2.3. MÉTODOS DE MODELAGEM, BANCO DE DADOS, SOFTWARES
LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO UTILIZADOS EM SIG
O aumento da complexidade e tamanho dos sistemas acarretou uma
mudança de enfoque no processo de desenvolvimento, que evoluiu o para uma
visão mais estruturada resultando em maior qualidade dos produtos de software. A
engenharia de requisitos propõe um conjunto de métodos, técnicas e ferramentas
para dar apoio ao processo de definição de requisitos e estruturação do sistema.
Sendo assim, a aplicação de métodos proporciona um processo disciplinado
para gerar um conjunto de modelos que descrevem vários aspectos de um sistema
de software em desenvolvimento, recorrendo a uma notação bem definida
(Booch,1991).
2.3.1. Modelagem Orientada a Objetos
Na visão de Câmara (1996), o desenvolvimento de um sistema de
informações geográficas é dividido em três grandes fases, que são: modelagem do
mundo real (engloba processos e de dados, selecionando fatos e entidades de
interesse do ambiente onde será implementado, como a descrição distintas); a
criação do banco de dados geográficos (modelagem de dados que descreve a
organização lógica do banco de dados, bem como define as operações de
manipulação desse dados e o banco de dados geográfico é o responsável pelo
armazenamento das informações coletadas sobre os fenômenos do mundo real); e a
operação do sistema (refere-se tanto ao uso do SIG, quanto ao desenvolvimento de
aplicações específicas por parte do usuário a partir de informações armazenadas,
reconstruindo visões da realidade).
11
Os modelos de desenvolvimento de softwares buscam sistematizar o
entendimento do que será desenvolvido, relacionando os fenômenos (funções ou
aplicações) e os dados (objetos). Essa é uma forma de obter uma representação
conveniente, embora simplificada, que seja adequada às finalidades das aplicações
do banco de dados.
Segundo Rumbaugh (1994), o modelo de orientação a objetos é uma nova
maneira de pensar os problemas utilizando modelos organizados a partir de dados
do mundo real e mais próximos da realidade onde será implementado. Um sistema
que utiliza a Modelagem Orientada a Objetos apresenta algumas vantagens, tais
como: flexibilidade (capacidade de adaptações do sistema sem grandes alterações
no projeto inicial); reuso (a reutilização de módulos e funções); extensibilidade
(capacidade de evolução do sistema); e manutenibilidade (facilidade de manutenção
das rotinas); (COLEMAN, 1994).
Conforme Câmara (2001), a modelagem orientada a objetos não obriga o
armazenamento em um SGBD orientado a objetos, mas simplesmente visa dar ao
usuário maior flexibilidade na modelagem incremental da realidade. Neste contexto
os objetos geográficos se adequam bastante bem a esses modelos, onde os
usuários conseguem transferir suas formas mentais de objetos para um conjunto
restrito de conceitos não espaciais.
A UML (Linguagem de Modelagem Unificada) é uma linguagem mundialmente
conhecida e utilizada largamente para a visualização, especificação, construção e
documentação de projetos de software. Essa linguagem suporta as cinco fases de
desenvolvimento de Software: análise de requisitos, análise, projeto, implementação
e testes, utilizando diagramas que refletem a estrutura, o comportamento e a
interação entre a estrutura e o comportamento dos sistemas (TANAKA, 2009).
Entre os diagramas esturturais destacam-se diagrama de classes e de
objetos, esses conforme Fowler (2000), ilustram as especificações para as de
interfaces de uma aplicação, associações e atributos; as operações e constantes;
método, informação sobre o tipo do atributo; e a navegabilidade e dependências,
das estruturas de dados do sistema.
Os diagramas de comportamento, são voltados a descrever o sistema em
execução, isto é, como a modelagem dinâmica do sistema. São usados para
visualizar, especificar, construir e documentar os aspectos dinâmicos de um sistema
12
que é a representação das partes que são alteradas no sistema.Entre eles
destacam-se Diagrama de caso de uso e o Diagrama de atividade (SILVA, 2007).
Diagramas de Interação retratam a captura do comportamento entre objetos
a cada aplicação. Utiliza-se o diagrama de atividade para representar esse
comportamento entre os objetos (SILVA, 2007).
Além dos aspectos funcionais, o processo de desenvolvimento de sistema
deve considerar também características como a Usabilidade, que está relacionada
ao aprendizado, eficiência, na realização da tarefa de memorização, minimização de
erros e satisfação subjetiva do usuário (NIELSEN, 1993).
Para garantir um diálogo amigável com o usuario, Nielsen (1993) propõe um
conjunto de dez heurísticas a ser utilizadas como base para cada avaliador verificar,
de forma independente, todos os componentes possíveis de diálogo nos cenários
típicos de uso do sistema. As heurísticas são: Visibilidade do status do sistema, o
sistema deve sempre informar o usuário através de respostas apropriadas sobre o
que está acontecendo; Adequação entre o sistema e o mundo real, devem ser
utilizados conceitos e termos com os quais o usuário está familiarizado, fornecendo
informações em ordem lógica e natural; Controle e liberdade do usuário, o sistema
deve suportar a correção de ações erradas ou indesejadas, oferecendo saídas de
emergência quando o usuário fizer uma escolha indesejada; Consistência e padrões,
o sistema deve ser padronizado e consistente; Prevenção de erros, deve prevenir a
ocorrência de erros, quer através da eliminação de situações propícias ao erro, quer
através do uso de mensagens de confirmação; Reconhecimento em vez de
lembrança, deve minimizar a necessidade do usuário memorizar ações, objetos e
opções, disponibilizando suas funcionalidades de forma visível e clara; Flexibilidade
e eficiência de uso, o sistema deve satisfazer as necessidades tanto de usuários
experientes, permitindo acelerar a interação destes com o sistema, quanto de
usuários inexperientes; Design estético e minimalista, o sistema conter diálogos
apenas com informações relevantes; Ajuda para o usuário reconhecer, diagnosticar
e recuperar-se dos erros, o sistema deve conter mensagens de erros claras,
indicando precisamente o problema e sugerir soluções; Ajuda e documentação,
sistema deve prover informações de ajuda e documentação que sejam concisas,
fáceis de buscar, focadas nas tarefas do usuário e listem passos concretos a serem
executados.
13
2.3.2. Banco de Dados MYSQL
O programa MYSQL é um servidor bancos de dados com linguagem de
pesquisa SQL (Structured Query Language - Linguagem Estruturada para
Pesquisas), funcionando em ambiente multi-tarefa e multi-usuário. O MYSQL pode
ser utilizado sob os termos da GNU General Public License. Dentre as
caracterisicas desse servidor de banco de dados, podemos destacar: portabilidade
(suporta qualquer sistema operacional);, compatibilidade com diversas linguagens de
programação, desempenho e estabilidade, pouco exigente quanto a recursos de
hardware, facilidade de uso e suporte nativo a tratamento de dados espaciais a
partir de versão 4.1, sem a necessidade de nenhuma instalação de módulos
adicionais (MYSQL.., 2009)..
Junto ao gerenciador de banco de dados MYSQL, pode ser instalada a
ferramenta PHPMYADMIN, para a administração do banco de dados MYSQL. Essa
ferramenta funciona na Internet, onde o administrador do banco de dados pode
manipular bases de dados, tabelas e campos em através de interfaces gráficas ou
da execução comandos SQL (PHPMYADMIN, 2009).
2.3.3. Linguagens de programação: PHP, Java e Java Script
O PHP 5 é uma linguagem de programação que permite o desenvolvimento
de sítios em plataforma WEB, oferecendo utilização dinâmica das páginas e a
integração com banco de dados, através do navegador.
Os arquivos PHP são hospedados em um servidor, que tem como papel
executar os comandos contidos nessa página e retornar ao usuário o resultado da
aplicação, sempre utilizando o navegador. É uma linguagem de licença livre e com
suporte ao banco de dados MYSQL (OLSON, 2009).
O Java é uma linguagem de programação, onde um programa é executado
em uma chamada máquina virtual ou virtual machine (“máquina imaginária
implementada via software ou hardware que executa instruções vindas de
bytecodes”), conforme definição da empresa desenvolvedora Sun Microsystens. É
uma linguagem é multiplataforma (pode ser executado qualquer sistema operacional
14
ou navegador), livre e está disponível para download no site da Sun (PAMPLONA,
2008).
Java Script é uma linguagem de programação com uma sintaxe básica e
semelhante para ambas as linguagens Java e C + +, e desenvolvida com a
finalidade de expandir a funcionalidade de seu popular browser: o Navigator. É uma
linguagem de script (“mini programas” interpretados e voltados para execução de
tarefas específicas) que são inseridos dentro de uma página HTML e texto, dessa
forma quando o navegador acessa este documento, ele executando o programa nela
inserido. Embora muitas vezes confundidas, existem vários fatores que diferenciam
Java script da linguagem Java, como por exemplo:
− Java Script é baseada em objetos - tem seus próprios objetos embutidos.
Java é orientada a objetos – os objetos são construídos a partir de classes;
− O código Java script é embutido dentro de um documento HTML como
texto simples. Já as Applets (micro programas) em Java são referenciadas a partir
de um documento, mas o código é mantido em um arquivo separado;
− Java script é passada ao cliente (browser) como texto e é interpretada.
Java é compilada em um tipo especial de código (bytecodes), que são passados ao
cliente para serem executados;
− Java script usa ligação dinâmica – referências a objetos são verificadas e
resolvidas em tempo de execução. Java usa ligação estática – referências a objetos
devem ser resolvidas quando o programa é compilado (MOZILLA, 2009).
2.3.4. Software de Apoio: Spring, Terraview e Mapinfo Professional
O Spring na versão 5.0.4 é um Sistema de Informações Geográficas,
desenvolvido pelo INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) / DPI (Divisão
de Processamento de Imagens), com funções de processamento de imagens,
análise espacial, modelagem numérica de terreno e consulta a bancos de dados
espaciais.
Essa ferramenta contém algoritmos para indexação espacial, segmentação
de imagens, classificação por regiões e geração de grades triangulares com
restrições, garante o desempenho adequado para as mais variadas aplicações,
15
complementando os métodos tradicionais de processamento de imagens e análise
geográfica (CAMARA et al. 2001).
O TerraView 3.3.1, um sistema visualizador de bases cartográficas voltado
para aplicações de sistemas de informações geográficas. Com capacidade de
manipular dados vetoriais (pontos, linhas e polígonos) e matriciais (grades e
imagens), desenvolvido também pelo INPE, é um software livre sob os termos da
Licença Pública Geral - GPL (TERRAVIEW, 2009).
O Mapinfo Professional 6.0 é uma ferramenta capaz de associar vetores
(desenhos) a bancos de dados alfa – numéricos (tabelas), comercializado pela
MapInfo Corporation. Essa ferramenta tem como característica a capacidade de
fazer associação entre dados alfanuméricos (tabulares) e vetoriais (desenho),
permitindo a espacialização dos dados de um projeto, possibilitando, assim, novas
análises. É utilizado para a geração de mapas temáticos, pode trabalhar com
arquivos derivados de softwares de banco de dados (Access, Excel, Oracle), e ainda
com arquivos vetoriais derivados de outro software, através da importação destes
arquivos ou de sua conversão para formato MapInfo (arquivos com extensão tab);
(MAPINFO, 2009).
2.3.5. Ferramenta de exibição de imagens: ALOV Map
O ALOV Map é uma aplicação em ambiente Internet, desenvolvida sobre
tecnologia Java e com licença livre; funcionando com um servidor de arquivos
internet e um navegador de forma interativa. ALOV Map é um projeto conjunto da
ALOV Software e da Arqueologia da Computação Laboratório da Universidade de
Sydney, Austrália.
Na abordagem ALOV Map cliente/servidor não existe nenhum sistema
especial de programação ou experiência exigida para a configuração da Web SIG.
Os arquivos shapefiles (são formato de vetor digital, que guarda um conjunto de
coordenadas geométricas com informações associadas atribuídas para uma
característica espacial, esses arquivos podem ser importados ou exportados por
softwares específicos) ou MIF (MapInfo Interchange Format é um arquivo em
formato mapa de dados) podem ser visualizados através de ALOV Map.
16
Ao acessar os arquivos a applet (aplicação) inicia, o lado cliente salva
todos os arquivos de mapa do servidor (WWW) e os executa. As características dos
mapas são armazenadas em um banco de dados SQL no servidor.
O servidor executa uma aplicação é um Java Servlet, onde os servlets são
programas que correm no lado do servidor e que estendem as funcionalidades do
servidor web, gerando páginas de forma dinâmica e interagindo com os clientes e
possibilitando a inserção do arquivo shapefiles no sistema apresentado no
navegador. (ALOVMAP, 2009)
2.3.6. O Servidor Apache Versão 2.2.4
É um software que atua como servidor Web (ou um conjunto de servidores)
responsável por processar todas essas informações contidas nas páginas que ele
hospeda, sejam elas HTML, JAVA, JAVASCRIPT ou PHP.
O Apache Server é um software livre, disponível para o Linux (e para outros
sistemas operacionais baseados no Unix), o e para o Windows (APACHE, 2009).
2.4. O ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL: TEMÁTICAS PARA APOIO A
DECISÃO
O Estado de Mato Grosso do Sul (MS) com 358.158,7 km² de extensão
territorial, localizado na região Centro-Oeste, região essa que ocupa 18% da área do
Brasil. Entre as fontes econômicas destacam-se, a agricultura e a pecuária,
conforme dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) o Estado de
Mato Grosso do Sul é composto de aproximadamente de 65.000 estabelecimentos
agropecuários e tem na agricultura sua base econômica (IBGE, 2005).
O fortalecimento das atividades econômicas do Estado, tendo como foco a
sustentabilidade, demanda informações com qualidade para subsidiar a tomadas de
decisões, o que implica cada vez mais no uso de ferramentas analíticas para
respostas diferenciadas aos problemas. Assim sendo, a aplicação de uma
ferramenta tecnológica nessa área poderá que proporcionar análises e inter-relações
espaciais e temporais aos processos decisórios.
17
2.4.1. As Microrregiões do Estado de Mato Grosso do Sul
De acordo com a Constituição Brasileira de 1988, uma microrregião é um
agrupamento de municípios limitantes, com a finalidade de integrar a organização, o
planejamento e a execução de funções públicas de interesse comum, definidas por
lei complementar estadual (IBGE, 2002).
O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) definiu 11
microrregiões no Estado de Mato Grosso do Sul conforme o seu uso prático e para
fins estatísticos, com base em similaridades econômicas e sociais. A Tabela 1
mostra como ficou a distribuição das microrregiões por municípios.
18
Tabela 1 - Relação das Microrregiões, municípios do Estado de Mato Grosso do Sul,
em 2001.
Código Nome Municípios
MRG 01 Microrregião do Baixo
Pantanal
Corumbá; Ladário; Porto Murtinho
MRG 02 Microrregião de Aquidauana Anastácio; Aquidauana; Dois Irmãos do Buriti;
Miranda
MRG 03 Microrregião do Alto Taquari Alcinópolis; Camapuã; Coxim; Figueirão; Pedro
Gomes; Rio Verde de Mato Grosso; São Gabriel do
Oeste; Sonora
MRG 04 Microrregião de Campo
Grande
Bandeirantes; Campo Grande; Corguinho; Jaraguari;
Rio Negro; Rochedo; Sidrolândia; Terenos.
MRG 05 Microrregião de Cassilândia Cassilândia; Chapadão do Sul; Costa Rica
MRG 06 Microrregião de Paranaíba Anaurilândia; Bataguassu; Batayporã; Nova
Andradina; Taquarussu
MRG 07 Microrregião de Paranaíba Aparecida do Taboado; Inocência; Paranaíba;
Selvíria.
MRG 08 Microrregião de Três Lagoas Água Clara; Brasilândia; Ribas do Rio Pardo; Santa
Rita do Pardo; Três Lagoas.
MRG 09 Microrregião de Bodoquena Bela Vista; Bodoquena; Bonito; Caracol; Guia Lopes
da Laguna; Jardim; Nioaque
MRG 10 Microrregião de Dourados Antônio João; Aral Moreira; Caarapó; Douradina;
Dourados; Fátima do Sul; Itaporã; Juti; Laguna
Carapã; Maracaju; Nova Alvorada do Sul; Ponta
Porã; Rio Brilhante; Vicentina.
MRG 11 Microrregião de Iguatemi Angélica; Coronel Sapucaia; Deodápolis; Eldorado;
Glória de Dourados; Iguatemi; Itaquiraí; Ivinhema;
Japorã; Jateí; Mundo Novo; Naviraí; Novo Horizonte
do Sul; Paranhos; Sete Quedas; Tacuru.
Fonte: IBGE (2001)
2.4.2. O Relevo
Não ocorrem grandes altitudes nas duas principais formações, as
serras da Bodoquena e de Maracaju, formam os divisores de águas das bacias do
Paraguai e do Paraná. As altitudes médias do Estado ficam entre 200 e 600m.
(
MATO GROSSO,
1990).
19
O planalto da bacia do Paraná ocupa toda a porção Leste do Estado,
constitui a projeção do planalto Meridional, apresenta extensas superfícies planas,
com 400m a 1.000m de altitude. Na baixada do rio Paraguai domina a região Oeste,
com rupturas de declives ou relevos residuais, representados por escarpas (ladeiras
íngremes) e morrarias (série de morros). Possui uma grande porção é formada por
uma planície aluvial sujeita a inundações periódicas, a planície do Pantanal, cujas
altitudes oscilam entre 100 e 200m e ocorrem alguns maciços isolados, como o de
Urucum, com 1.160m de altitude, próximo à cidade de Corumbá. (
MATO GROSSO,
1990).
2.4.3. O Solo
No Em Mato Grosso do Sul foram identificadas e caracterizadas vinte e
cinco classes de solos, com variações na fertilidade natural, as quais são
encontradas sob diferentes condições de relevo, erosão, drenagem, vegetação e
uso.
Os solos de maior ocorrência no Estado são os Latossolos, que ocupam
basicamente a Bacia do Paraná, estando amplamente distribuídas na porção central
do Estado, estendendo-se ao Sul e Nordeste, apresentam grande variação entre as
diferentes classes, das quais o Latossolo Vermelho é o de maior expressividade, que
se concentram também na região da Grande Dourados, e finalmente os Latossolos
Vermelho-Amarelos em terceiro lugar na classificação.
Na porção Centro-Oeste do Estado, verifica-se a ocorrência de Neossolos,
que compreendem solos bastante arenosos, bem drenados e com baixa fertilidade
natural, encontrados também margeando as Serras de Aquidauana, de Maracaju e
do Pantanal, e correspondem à segunda classe de maior expressividade no Estado.
Na Bacia do Paraguai, existe a ocorrência de solos Hidromórficos diversos,
com características distintas e que, no entanto, apresentam em comum,
normalmente, baixa fertilidade natural, a textura arenosa e principalmente a intensa
influência exercida pela água, quer através do transbordamento de corpos d’água,
quer da subida do lençol freático à superfície.
Na área da Depressão do Pantanal, ocorrem amplamente o Espodossolos,
Planossolo e Gleissolos. Na região periférica à Depressão, ocorrem vários tipos de
20
solos, como o Planossolo Háplico Sálico, localizado a Sudoeste do Estado,
margeando em ampla faixa o Rio Paraguai, desde Corumbá até Porto Murtinho, o
Neossolos e as Chernossolos. Ocorrem ainda, Chernossolos junto as Morrarias e os
Vertissolos em manchas de dimensão significativa próximo a Corumbá.
Em menor proporção, mas ainda ocorrência significativa encontra-se na
Bacia do Paraná os solos Espodossolos, concentrando-se na região Sul do Estado,
e de forma menos expressivas margeando cursos d’água, afluentes do rio Paraná e,
ainda na região Nordeste e às margens do rio Paraná, em faixa de largura variável,
são encontrados Neossolos, Gleissolos, Organossolos, entre outros. (IBGE, 2009).
2.4.4. O Clima
Para o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (1990) o Estado de Mato
Grosso do Sul compreende o clima Tropical Brasil Central subdividido da seguinte
forma: a) quente, úmido com 3 meses secos no Pantanal e limites norte/ nordeste; b)
subquente, úmido com 1 a 2 meses secos na faixa central e leste, e; c- subquente,
úmido com 3 meses secos nas regiões sul e sudoeste.
2.4.5. A Hidrografia
A maior parte das bacias dos rios Paraná e Paraguai está no território sul
mato-grossense. A rede hidrográfica da bacia do Rio Paraná é composta do Rio
Paraná e seus afluentes no sentido norte-sul, destacando-se os Rios Aporé, Sucuriu,
Verde, Pardo, Ivinhema, Amambai e Iguatemi, onde possui um imenso potencial
hidrelétrico.
A rede hidrográfica da bacia do Rio Paraguai destaca-se pela atividade de
navegação, sendo o Paraguai um rio de planície que apresentará condições de
navegabilidade em 90% de seu curso, com potencial turístico e pesqueiro altamente
significativo. Fazem parte desta bacia também, os Rios Piquiri (ou Itiquira), Taquari,
Coxim, Aquidauana, Miranda, Negro e Apa (CORREA, 1977).
21
2.4.6. A Vegetação
No Estado a parte que compreende a bacia do Paraná, apresenta uma ação
antrópica notável que, nessas áreas são encontrados imensos cultivos de pastagem
plantada e lavoura.
A vegetação primitiva, constituída basicamente de diversas formações de
Savana (cerrado) ocupa o restante da área do estado, dividido um espaço com
pequenas porções de Floresta Estacional Semidecidual. Encontra-se ainda
fisionomias de Arbórea Densa, Arbórea Aberta, Savana Parque e Savana Gramíneo-
Lenhosa na região do Pantanal e na região Chaquenha a predominância da
Savana Estépica (IBGE, 2009).
2.4.7. As Rodovias
Conforme, o Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes
(DNIT, 2009), o sistema viário do estado contribui em boa medida para o
escoamento da produção agropecuária, conforme Tabela 2, os principais eixos
rodoviários, são:
Tabela 2 - Relação das principais rodovias federais do estado de Mato Grosso do
Sul, em 2009.
BR
Início do trecho Fim do trecho
158
ENTR BR-306/MS-112 (CASSILÃNDIA) *TRECHO
URBANO*
ENTR MS-444 (SELVÍRIA)
163
ENTR MS-386(A) (DIV PR/MS) (PORTO CEL
RENATO)
ENTR MS-156/280/378 (CAARAPÓ)
163 RIO LARANJA DOCE ENTR BR-267(B) (NOVA ALVORADA)
267 ENTR BR-163(B) (RIO BRILHANTE) ENTR MS-382 (GUIA LOPES DA LAGUNA)
163 ENTR BR-267(B) (NOVA ALVORADA)
ENTR BR-060(A) /262(A) (CAMPO GRANDE (SAÍDA
P/ SÃO PAULO))
262 DIV SP/MS POSTO MUTUM
262 FIM TRAVESSIA RIO PARAGUAI
ENTR BR-359(B) (FRONT BRASIL/BOLIVIA)
(CORUMBÁ)
267 DIV SP/MS ENTR BR-163(A) (NOVA ALVORADA)
Fonte: DNIT (2009).
22
2.4.8. As Estações Meteorológicas
Alguns locais do Brasil já dispõem de sistemas de monitoramento climático
que prestam serviços relevantes à sociedade de um modo geral, atualmente as
estações meteorológicas que compõem o sistema de monitoramento são do tipo
automática, possuem sensores que captam as informações climáticas sem a
interação do homem, de forma que os dados obtidos fiquem armazenados em
arquivos em um microcomputador acoplado a essa estação, alimentando grandes
bancos de dados.
Existem órgãos de meteorologia no Brasil, com a função de controlar e
manter a rede de estações em nível nacional. São eles: O Instituto Nacional de
Meteorologia (INMET), do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento; o
Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) do Comando da Aeronáutica
e a Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) do Comando da Marinha, ambos do
Ministério da Defesa, além do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais do
Ministério da Ciência e Tecnologia (INPE).
Conforme site INMET, o Estado de Mato Grosso do Sul conta com as
seguintes estações meteorológicas: Água Clara, Aquidauana, Cassilândia, Campo
Grande, Naviraí, Nhumirim, Corumbá, Coxim, Dourados, Ivinhema, Jardim, Miranda,
Paranaíba, Ponta Porá, Porto Murtinho e Três Lagoas (Tabela 3).
23
Tabela 3. Estações meteorológicas no Estado de Mato Grosso do Sul.
Municípios
MS
Instituição Latitude
(°)
Longitude
(°)
Altitude
(m)
Data de
Abertura
Amambai
CEMTEC/LNPE
-23,14 -55,20 464 30/09/2008
INMET
-23,00 -55,32 431 12/06/2008
Aquidauana
CEMTEC/LNPE
-20,45 -55,67 174 08/09/2006
INMET
-20,47 -55,78 155 01/11/2006
Campo Grande
INPE
-20,5 -54,62 528 18/10/2004
INMET
-20,45 -54,61 530 16/12/2006
Cassilândia
CEMTEC/INPE
-19,09 -51,8 514 01/01/2007
INMET
-19,12 -51,72 516 08/03/2008
Chapadão do Sul
INMET
-18,80 -52,60 818 19/12/2006
INPE
-19,02 -57,65 185 28/02/2005
Coxim
INMET
-18,99 -57,63 126 27/10/2006
INPE
-18,5 -54,76 292 18/02/2005
INMET
-18,30 -54,44 252 07/11/2006
Dourados
INMET
-22,19 -54,91 469 21/10/2006
Itaquirai
INMET
-23,44 -54,18 336 30/05/2008
Ivinhema
INMET
-22,3 -53,81 373 10/02/2003
Jardim
INPE
-21,47 -56,19 288 21/02/2005
Juti
INMET
-22,85 -54,60 379 19/06/2008
Maracajú
INMET
-21,60 -55,17 401 14/12/2006
Miranda
INMET
-20,39 -56,43 140 02/11/2006
Navirai
INPE
-23,04 -54,71 421 23/02/2005
Nhunmirim
(Embrapa)
INMET
-18,98 -56,62 104 03/08/2006
Paranaíba
INMET
-19,41 -51,10 424 13/11/2006
Ponta Porã
INMET
-22,53 -55,53 650 06/09/2001
Porto Murtinho
INMET
-21,70 -57,55
85
24/10/2006
São Gabriel do Oeste
CEMTEC/INPE
-19,42 -54,59
670
01/01/2006
Rio Brilhante
INMET
-21,775 -54,52 329 26/06/2008
Sete Quedas
INMET
-23,96 -55,02
402
06/06/2008
Três Lagoas
INMET
-20,78 -51,7 313 03/09/2001
Fonte: Adaptada de INMET, 2009; Adaptado de INPE / CPTEC, 2009.
São diversas á aplicações dos dados meteorológicos, como por exemplo: na
agricultura (para determinar a época ideal de colheita, previsão de geadas, granizo),
energia (controle dos níveis de reservatório de usinas, informações para fontes
24
alternativas de energia), construção civil (realização de construções mais
confortáveis, observando a insolação e umidade dos locais), transporte (condições
do tempo nas estradas), segurança (alertas sobre ventanias, inundações e
ressacas), ecologia e meio ambiente (acompanhamento da qualidade do ar,
monitoramento de queimadas), saúde (identificação de áreas alagadas) e lazer e
turismo (verificação da previsão para feriados e épocas de férias); (KOZIEVITCH,
2005).
25
3. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
O desenvolvimento do protótipo iniciou com uma versão em ambiente
“desktop”, onde foram utilizados os softwares SRPING e Terraview, com o objetivo
montar a aplicações base e migrar essa aplicação em para ambiente web, já que o
SPRING disponibiliza a versão web.
Durante a montagem, em ambiente Desktop, tanto o Terraview, quanto o
SPRING (software desenvolvido pelo INPE - Instituto Nacional de Pesquisas
Espaciais) e em parceria com a Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa
Agropecuária), apresentam deficiências em suas funções, por estarem em constante
atualização, por dependem recursos de hardware funcionamento em bom
desempenho e pelo fato de que, embora estejam disponíveis sob licença livre, o
processo de montagem de um sistema necessita de informações multidisciplinares e
deve contar com uma equipe de apoio para a aquisição dos dados e até mesmo
para a utilização das ferramentas.
Embora o Terraview tenha apresentado algumas deficiências em sua
funcionalidade, como já comentado, o resultado foi satisfatório em ambiente
desktop. Foi possível a inclusão de mapas georreferenciados, a representação das
estações meteorológicas de cada microrregião e a integração dos componentes
geográficos com o banco de dados relacional, conforme Figura 2.
26
Figura 2. Visão do sistema desktop, na ferramenta Terraview, mapa das
microrregiões com as estações meteorológicas, relacionada aos dados do Banco de
Dados.
Do processo de importação das imagens georreferenciadas e das tabelas de
dados, as mesmas foram relacionadas por meio do Terraview, gerando o seguinte
Diagrama de Entidade Relacionamento (DER) que representa o banco de dados
(Figura 3).
Aquidauana
27
Figura 3. Diagrama de Entidade Relacionamento (DER) do SIG desenvolvido em
ambiente “desktop”
O Terraview, por meio do componente TerraLib, possibilita a migração para
ambiente web, porém esse desenvolvimento é bem complexo, desde a instalação do
Terralib, que é composto de pacotes com versões diferentes para servidores
Windows e Linux, fator que dificulta a portabilidade e a interação com usuários sem
conhecimento específicos em informática.
O Spring Web na versão 3.0, embora possua várias opções de funções, tem
uma interface complexa para ser configurada, em relação aos outros programas, e
ainda, ele se apresentou menos eficiente que os outros em situações onde ele
precise se integrado a outras aplicações criadas pelo usuário e que não fazem parte
de suas aplicações, como quando comparado ao Alov Map.
- Representa a entidade (tabela de dados do banco).
- Representa o relacionamento entre as entidades (tabela) do banco de
dados.
1 - Representa a cardinalidade 1, ou seja, somente um registro é resultante do
relacionamento entre as tabelas.
N - Representa a cardinalidade N, ou seja, N registros serão resultantes do
relacionamento entre as tabelas.
Legenda:
28
O protótipo do sistema foi reformulado para contemplar possibilidade de ser
utilizado em plataforma WEB e com a possibilidade inserção e atualização do banco
de dados pelo usuário, desta forma torna-se possível a atualização interativa e
dinâmica de informações para cada coordenada geográfica inserida pelo
administrador no sistema. A facilidade deste tipo de proposição, é que o usuário
administrador não necessariamente teria que ser especialista em informática, nem
em sistema de informações geográficas, ou mesmo em banco de dados, para
manter o sistema em constantemente atualizado e atendo as mais diferentes
demandas relacionadas à sua atividade.
3.1. MATERIAL
A área de estudo é o estado de Mato Grosso Sul, relacionado com algumas
de suas temáticas que fazem parte do complexo de informações que poderiam ser
geradas para inclusão no sistema de informação geográfica.
No Sistema de Informações Geográficas desenvolvido, foram inseridas as
temáticas de limites de municípios, microrregiões, solo, vegetação, aptidão agrícola
das terras e recursos naturais do estado de Mato Grosso do Sul, tendo como fonte
de informações os mapas temáticos do IBGE (Instituto Nacional de Geografia e
Estatística), os arquivos foram utilizados em formato shape. Como exemplos deste
material são as Figuras 4 e 5.
29
Legenda:
Pantanais Mato-grossenses
Depressão dos Altos Rios Paraguai/Guaporé
Planaltos e Serras dos Altos Rios Paraguai/Guaporé
Planalto de Maracaju
Planícies Fluviais e/ou Fluviolacustres
Planalto da Caiapônia
Planalto Central da Bacia do Paraná
Figura 4. Mapa de Relevo do Estado de Mato Grosso do Sul
Fonte: IBGE, (2005).
Figura 5. Mapa Temático de potencial agrícola.
Fonte: IBGE (2005).
Para o desenvolvimento do sistema de informações geográficas foram
utilizados como ferramentas os seguintes softwares: MySql versão 5.0 - sistema de
30
gerenciamento de banco de dados, TerraView versão 3.1.4 como ferramenta para a
montagem do sistema em ambiente “desktop”; o Mapinfo Professional versão 6.0 -
como ferramentas para a digitalização e mapeamento de imagens, e ALOV Map v0.
96 . Para a publicação das imagens através do navegador WEB, as linguagens de
programação PHP na versão 5.2.4, HTML, Java e Java script e o gerenciador de
banco de dados MySql na versão 5.0.41 em conjunto com o PHPMyAdmin 2.10.1.
3.2. MÉTODOS
Na visão de Câmara (1996), o desenvolvimento de um sistema de
informações geográficas é dividido em três grandes fases, que são: Modelagem do
mundo real: engloba processos e de dados, selecionando fatos e entidades de
interesse do ambiente onde será implementado; criação do banco de dados: define
a organização lógica do banco de dados, as operações de manipulação desses
dados e o banco de dados geográfico e o armazenamento das informações
coletadas; e Implementação e operação do sistema: refere-se ao desenvolvimento
de aplicações específicas e a interação com o usuário.
Na fase de Modelagem do mundo real foram considerados, fatores
relacionados à grande capacidade do SIG em integrar, armazenar e disponibilizar
informações, que podem ter pesos diferenciados às variáveis conforme a
necessidade do usuário. Para usuários de propriedades rurais, os SIGs são
utilizados para planejamento do uso do solo no processo produtivo agrícola, sendo
assim as temáticas foram selecionadas levando em consideração elementos
naturais (relevo, vegetação, potencial agrícola, hidrografia, solo e clima), bem como
os dados de socioeconômicos (divisão municipal e microrregiões) de base para a
formatação do banco de dados em ambiente SIG, quando as informações são
processadas pode-se, por exemplo, verificar qual a influência de variáveis como tipo
de solo, drenagem, quantidade de insumos, no sentido de averiguar qual o impacto
de cada uma no rendimento das parcelas cultivadas.
Os processos levantamento e de análise de requisitos das necessidades dos
usuários foi realizando de maneira informal, considerando informações básicas
relacionadas à agricultura, como: potenciais de cultivo, características de clima, de
solos.
31
As atividades relacionadas ao sistema também foram identificadas nessa
fase, assim processo de análise do sistema resultou nos seguintes processos
(Casos de Usos), disparados pelo ator (usuário do sistema) Administrador: Efetuar
Login (validação de acesso do usuário e identificação de suas permissões);
Selecionar ponto para inserir temáticas (o usuário por meio de uma tela interativa
pode selecionar atributos ao ponto selecionado); Cadastro da temática ou atributo
relacionado ao ponto selecionado; Cadastrar Temáticas das cidades (possibilita a
inserção e alteração de dados já inseridos para as cidades ou ainda a criação de
atributos para a inserção de informações); Cadastrar Estações Meteorológicas
(possibilita a inserção e alteração estações meteorológicas e dos dados referentes a
elas ou ainda a criação de atributos para a inserção de informações); e Cadastrar
Temáticas sobre as Microrregiões (possibilita a inserção dos dados referentes a elas
ou ainda a criação de atributos para a inserção de informações); (Figura 6).
Figura 6. Diagrama de Caso de Uso do Sistema, disparados pelo usuário
Administrador.
Para a visão de usuário, ou seja, para qualquer operador que venha acessar o
sistema utilizando o browser foram identificados os seguintes casos: Efetuar Login
Cadastrar de Estações
Meteorológicas
Cadastrar Temáticas das Cidades
Selecionar Estação Meteorológica
Cadastrar Temáticas sobre as
Microrregiões
Cadastrar Temáticas Relacionadas
a ponto selecionado
Selecionar ponto para inserir a
temática
Efetuar Login
Administrador
32
(validação de acesso do usuário e identificação de suas permissões); Selecionar as
visões para realizar a consulta de informações no sistema (Figura 7).
Figura 7. Diagrama de Caso de Uso do Sistema, disparados pelo usuário
Administrador.
Na próxima fase, a de criação do banco de dados foi definida a estrutura do
banco de dados, chamado de sistema_informacoes, contendo as tabelas: Cidades,
Microrregiões, Estações (meteorológicas) e Outras_temáticas, onde, as tabelas são
estruturadas da seguinte forma (estrutura de campos):
• Cidades: código; estado; nome_cidade; distância até a capital em
quilômetros; limites (municípios que fazem divisão com o município da
cidade); área (área da cidade em metros quadrados); população
(numero de habitantes da cidade); densidade (densidade demográfica
da cidade); fuso (fuso horário que a cidade se encontra); id_micro
(código da microrregião; que a relaciona com a tabela de microrregião);
coordenada_X (longitude); e coordenada_Y (latitude).
• Microrregiões: id_micro (o código da microrregião); micro (nome da
microrregião, definido pelo IBGE); população (número de habitantes);
área (área de abrangência em Km²); densidade (densidade demográfica
da microrregião); cidades (principais cidades da microrregião); e
território (extensão territorial da microrregião).
• Estações: contém o código da estação; o nome; a microrregião de
localização; órgão responsável pela estação; ano de instalação; e o
endereço eletrônico para a base de dados do INMET ou órgão
responsável onde estão os dados das leituras das estações.
Essa estrutura foi modelada conforme os conceitos de modelagem orientada
a objetos, cada uma dessas tabelas se transformou em uma classe, resultando no
diagrama de classes representado pela Figura 8.
Visualizar dados sobre a visão
selecionada
Selecionar a visão da temática para
consulta
Efetuar Login
Usuário
33
Figura 8. Estrutura dos Dados – Diagrama de Classes
Os relacionamentos entre as tabelas são estabelecidos, conforme os
seguintes critérios: cada microrregião estabelece um relacionamento (1 para N, uma
microrregião tem N cidades) com as cidades por meio do campo (chave) id_micro.
As estações meteorológicas estão relacionadas com as microrregiões, através do
campo chave id_micro (1 para N, uma microrregião pode ter N estações
meteorológicas).
O relacionamento entre as cidades e as temáticas é estabelecido por uma
chave composta das coordenadas X e Y (referentes à latitude e longitude), cada
cidade tem uma coordenada e cada temática também possui uma coordenada,
formando um relacionamento 1 para 1 (uma cidade está relacionada a uma
temática).
As demais tabelas de do banco de dados relativas aos temas: Solo,
Vegetação, Relevo, Hidrografia, Pavimentação, Limites de Município e Potencial
Agrícola estão relacionadas com seus respectivos mapas (shapes).
Na fase de Implementação das Operações, foi desenvolvido todo o
ferramental de do protótipo. Os mapas vetoriais e imagens de microrregiões e limites
34
de municípios foram convertidos para arquivos shapefile (arquivo vetorial contendo
pontos, linhas ou áreas, tem extensão shp), utilizando o software Mapinfo 9.0. Os
objetos Estações e Microrregiões foram definidos utilizando os softwares TerraView
3.2 e o Spring 5.0.
Os mapas temáticos disponíveis no site do IBGE possuem opção para
exportação em formato shp (shape). Os arquivos resultantes dessa exportação são:
um arquivo .shp (imagem vetorial), um arquivo .dbf (formato universal para arquivos
de dados); e um arquivo .shx (formato do arquivo de índice responsável pelo vinculo
entre os dados geográficos e os dados alfanuméricos). Sendo assim, os arquivos de
dados .dbf, foram importados para o banco de dados do sistema de informações
utilizando o PHPMyAdmin 2.10.1.
Tanto a estrutura do banco de dados orientado a objetos, quanto às tabelas
relacionadas às suas temáticas por meio das coordenadas geográficas e
identificadores dos arquivos shape, tratam cada consulta ao sistema como sendo um
objeto, dessa forma é possível criar um dinamismo nas consultas, e a melhor
manutenção dos dados.
Para a execução dos arquivos do sistema na Internet foi utilizado o Apache
na versão 2.2.4 para Windows, um servidor de arquivos que interpreta os códigos no
padrão HTTP e gerencia os serviços para a visualização das páginas através da
Internet, juntamente com o PHP na versão 5.2.4, que tem a função de executar os
arquivos PHP e disponibilizar as funções desses arquivos através da internet.
A visualização dos arquivos shape através do através de um navegador web
foi possibilitada pelo ALOV Map, uma aplicação livre, desenvolvida em Java, que
permite a publicação de mapas vetoriais na Internet.
Existem dois modos de utilização do Alov Map, o modo cliente que permite
ao usuário executar, recuperar e manipular os vetores e os raster do mapa utilizando
componentes do applet (pequenos programas feitos em Java executados dentro do
navegador, no cliente). O modo servidor onde o Alov Map é executado utilizando
Java servlets (pequenos programas feitos em Java executados no servidor e que
oferecem respostas ao cliente.
No sistema os mapas foram divididos em visões: Geral (que envolve e
relaciona todas as temáticas); Microrregiões (mostra as microrregiões suas divisões
e a nomenclatura), Vegetação, Solos, Relevo, Potencial Agrícola, Principais
35
Rodovias (com sues nomes) e Hidrografia. Essa divisão foi estabelecida para facilitar
a visualização e o acesso dos usuários, todos os usuários podem realizar consultas
nessas visões, independente do seu nível de acesso, Figura 9.
Figura 9. Tela Inicial do sistema com ênfase ao menu de visões das temáticas.
No menu lateral foram inseridas as temáticas e as legendas dos mapas,
esse menu também possibilita a ativação e desativação das temáticas do mapa
exibido na pagina inicial, conforme mostra Figura 10.
36
Figura 10. Partes do menu Lateral que ativam as visões dos mapas do sistema e
visão do mapa de Solos quando se ativa a visão no menu.
As telas de exibição dos dados, são ativadas quando o usuário comum clica
sobre a posição geográfica a qual ele estará consultando, ao clicar são iniciadas
opções para as consultas, somente as visões ativadas no menu lateral estão
disponíveis para consulta (Figura 11).
37
Figura 11. Tela principal do sistema, com a lista de opções de consulta.
O selecionar um opção dessa lista o sistema irá identificar o objeto e abrir a
tela de consulta referente à seleção, por meio do link da seleção. A Figura 12,
mostra o link após a seleção do usuário.
Figura 12. Visão da barra de endereços do navegador, com o link a ser aberto pelo
sistema.
A cada seleção é passado um parâmetro de identificação do objeto
(id_objet), assim é realizada uma consulta a tabela (no banco de dados) relacionada
ao tema selecionado e os dados retornado são exibidos em arquivo php, conforme
Figura 13.
38
Figura 13. Tela em php do sistema que mostra o resultado da consulta.
Quando a opção selecionada for Temáticas Relacionadas, o sistema faz um
tratamento diferente para realizar a busca, o campo identificador para ser a chave é
composto pelas coordenadas X e Y (latitude e longitude), o sistema irá realizar uma
busca na tabela de outras temáticas visando encontrar se essas coordenadas
tenham algo cadastrado, se encontrar as informações serão exibidas em uma tela
php. Caso não exista, será realizada uma busca das três cidades mais próximas a
essa coordenada, serão exibidas dessas cidades, os dados relacionados a
microrregiões e as temáticas cadastradas mais próximas desse ponto (Figura 14).
39
Figura 14. Tela do sistema e tela resultante da busca relacionada.
Os usuários administradores são oferecidos alguns privilégios para realizar
alterações do banco de dados, no sentido de inserir informações e de alterar a
40
estrutura da tabela, isso acontece por meio de aplicações em php para as tabelas
cidades, microrregiões, estações meteorológicas e outras temáticas. A Figura 15,
mostra a opção de manutenção dos dados no sistema.
Figura 15. Tela de manutenção dos dados relacionados às microrregiões.
A alteração dos campos é a função que permite a criação de campos para
armazenar informações no banco de dados, sem alterar o relacionamento entre as
tabelas (Figura 16). O sistema não permite que os campos atribuídos como chaves
de identificação sejam alterados, o que poderia gerar uma quebra de integridade do
banco de dados.
41
Figura 16. Tela de manutenção dos campos relacionados às microrregiões.
Na ação de criação dos campos podem ser criados links, que permitem a
relação com outros endereços externos ao sistema. Os parâmetros coordenados
geográficas (latitude e longitude) são passados para os sites que disponibilizam as
informações e que tratam a localização da mesma maneira (com coordenadas
latitude e longitude), essa opção proporciona ao sistema agregar uma grande
quantidade de informações, sem que os dados precisem estar inseridos no banco do
próprio sistema, diminuindo o volume de dados e o custo com manutenção.
Um exemplo disso, é a consulta a tela de dos dados das estações onde foi
inserido um link para os dados do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia),
relacionados à estação selecionada no sistema (Figura 17).
42
Figura 17: Tela do sistema com o link para os dados meteorológicos do INMET, e
visão da tela acessada no INMET por meio do link.
A todas as telas do sistema, seja na visão de administrador ou de usuário
comum, foram aplicados os critérios de usabilidade, para garantir uma facilidade de
interação com os usuários de qualquer área ou formação.
43
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O projeto de desenvolvimento do SIG resultou nos seguintes componentes:
o banco de dados; a interface de administração para a manutenção dos dados; e a
interface de consulta e visualização.
O banco de dados, chamado de sistema_informacoes
1
, está composto pelas
tabelas: Cidades (cidades)
2
; Microrregiões (microrregioes)²; Estações
Meteorológicas (estacoes)²; e Outras Temáticas (outras_ tematicas)², tabelas com
relacionamento entre si e ligadas aos objetos da tela por meio de suas coordenadas
geográficas (campos coord_x e coord_y, latitude e longitude respectivamente). As
tabelas: potencial (referente ao potencial agrícola), relevo, vegetação, solos,
hidrografia, limites de municípios, principais estradas são resultados dos arquivos
shapes e foram importadas para o banco do sistema.
Na tabela de Cidades (Figura 18), estão armazenadas as informações
referentes às cidades do Estado e Mato Grosso do Sul e suas respectivas
coordenadas geográficas.
Figura 18. Visão da estrutura da tabela de Cidades e dos campos no banco
Fonte: PHPMYADMIN (2009).
1
Sintaxe de escrita do nome do banco de dados MySql, sem a utilização de acentos, pontos e espaços.
2
Sintaxe de escrita do nome das tabelas no banco de dados MySql sem a utilização de acentos, pontos e
espaços.
44
As Figuras 19 e 20 mostram a estrutura dos dados e valores inseridos no
banco de dados, relativos às estações cadastradas no sistema.
Figura 19. Visão da estrutura de dados da tabela de Estações no banco de dados
MySql.
Fonte: (PHPMYADMIN , 2009).
Figura 20. Visão dos dados da tabela de Estações no banco de dados MySql.
Fonte: (PHPMYADMIN, 2009).
Foram inseridas no sistema 10 estações meteorológicas, uma em cada
microrregião. Somente na Microrregião 08, Nova Andradina não houve a inserção de
nenhuma estação meteorologia, pois até essa data não foi encontrado registro de
estações nessa região nos órgãos de regulamentação, no INPE (Instituto Nacional
de Pesquisas Espaciais) ou no CETEC (Centro de Previsão do Tempo e Estudos
Climáticos).
Para cada estação inserida no banco de dados foram inseridos também
atributos que a caracterizam, como: a altitude; o órgão responsável pelo registro e
45
manutenção; ano de início das atividades da estação; cidade mais próxima;
observações para registro de informações adicionais; e um endereço eletrônico (link)
que remete para a página do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) onde estão
disponíveis os dados de balanço hídrico da estação selecionada (Figuras 11 e 12).
Os campos dados, dados do balanço hídrico, armazenam endereços das
páginas do INMET para a consulta aos bancos de dados agrometeorológicos. O
INPE atualiza diariamente as informações através da coleta dos dados das estações
meteorológicas. Essa combinação de campos e imagens permite ao usuário a
visualização dos dados agrometeorológicos através do SIG (Figuras 21 e 22).
Figura 21. Visão da página de consulta dos dados meteorológicos do INMET,
acessada através do link do SIG.
Fonte: INMET (2009).
46
Figura 22. Visão da página de consulta dos do balanço hídrico do INMET, acessada
através do link do SIG.
Fonte: (INMET, 2009).
Os dados relacionados às microrregiões do estado estão armazenados na
tabela de microrregiões, onde existe um campo identificador de cada microrregião
(id_micro), o nome (micro), número de habitantes (população), área ocupada (area),
a densidade demográfica (densidade), as principais cidades localizadas por
microrregião (cidades) e a extensão territorial (territorio) (Figuras, 15 e 16).
47
Figura 23. Visão da estrutura da tabela de Microrregiões no banco de dados MySql
Fonte: (PHPMYADMIN, 2009).
Figura 24. Visão dos dados, registros da tabela de Microrregiões no banco de dados
MySql.
Fonte: (PHPMYADMIN, 2009).
A parte operacional do sistema foi divida em duas visões: uma de
administrador e outra de usuário comum. Na visão de administração, somente
usuários cadastrados e autorizados poderão ter acesso, essa restrição de acesso
garante a segurança do sistema, pois esse nível de usuários tem permissões para
visualizar as opções de alterações na estrutura das tabelas do banco de dados e
para inserção de informações, que serão visualizadas por todos os usuários através
da interface de consulta e visualização, onde serão disponibilizados os dados
cadastrados relacionados às respectivas imagens das temáticas propostas pelo
sistema (Figura 25).
48
Figura 25. Tela das opções de interação na visão do usuário administrador.
O administrador do sistema ao selecionar uma das opções da acessar a tela
de manutenção de cadastro (Figura 26), poderá alterar a estrutura dos dados, de
forma que, para cada cidade, por exemplo, inserida nessa tabela, campos podem
ser adicionados, alterados e excluídos. E esses campos são atributos que
caracterizam as cidades e suas respectivas temáticas, de forma interativa,
possibilitando constante atualização das temáticas relacionadas às cidades do
Estado de Mato Grosso do Sul.
Figura 26. Visão da interface do administrador do sistema, onde o usuário insere
campos e valores na tabela de Cidades.
Os dados inseridos no sistema, através da interface de manutenção, são
demonstrados a qualquer usuário (mesmo que ele não seja administrador do
49
sistema), na interface de consulta, ou seja, quando o usuário selecionar, clicar sobre
uma cidade na imagem da tela principal do SIG, serão disponibilizadas as
informações relativas às cidades que estão inseridas no banco de dados (Figura 27).
Figura 27. Visão da interface do SIG, que mostra as cidades de Mato Grosso do Sul
com a consulta dos dados.
Essa possibilidade de manutenção existe para as tabelas de: microrregiões,
estações meteorológicas, cidades e outras temáticas. A única diferença no
procedimento de inserção acontece em outras temáticas, onde o objeto de relação
das temáticas passa a ser as coordenadas geográficas, o usuário seleciona a
coordenada, e insere para essa posição os valores dos campos já existentes ou
ainda cria atributos na tabela para inserção de novas informações (Figura 28).
50
Figura 28. Visão da interface de administrador para inserção de novas temáticas por
coordenadas geográficas selecionadas no mapa.
A visão de administrador que permite ao a criação de campos (atributos) nas
tabelas do sistema favorece a manutenção e interatividade, visto que não exige grau
elevado de conhecimento técnico em informática para a realização da manutenção
do sistema. Essa possibilidade de criar de campos, combinada a possibilidade inserir
nesses campos links para outras páginas referentes à mesma posição geográfica,
contribui para a redução de custos e de trabalho com manutenção do sistema e
ainda reduz a quantidade de informações armazenadas no banco de dados, de
forma que o compromisso com a manutenção fica com o órgão responsável as
operações possam ser realizadas de forma mais eficiente e eficaz.
Embora essas facilidades contribuam para a manutenção, é importante
ressaltar que o administrador deve ter um compromisso com a integridade e com
confiabilidade dos dados e com as fontes de extração, para manter a credibilidade
das informações encontradas no sistema.
Na visão de usuário comum, não há necessidade de identificação do
usuário, ao acessar o endereço a tela principal de consulta é disponibilizada para a
que o usuário faça a seleção das temáticas de seu interesse Figura 29.
51
Figura 29. Tela principal de consulta do sistema.
As temáticas selecionadas para o sistema tenham baseadas na área
agrícola, o que não restringe a essa aplicação das informações por ele
disponibilizadas podem ser aplicadas a diferentes áreas. E ainda, a interatividade de
criação de campos pode ampliar o leque de opções a serem disponibilizadas no
sistema.
As opções de consulta oferecem como resultados informações isoladas,
como por exemplo, dados da microrregião. Onde foi selecionado o objeto
microrregião e o sistema mostrou os dados a ela relacionados (Figura 30).
52
Figura 30. Visão da interface de consulta do SIG, que mostra os dados da estação
meteorológica após a seleção.
As consultas ao sistema ainda permitem a combinação de dados gerando
uma relação entre os atributos, como a combinação de uma microrregião com as
temáticas de solo, relevo, vegetação, potencial agrícola, possibilitando ao usuário
melhor identificar as características da microrregião por ele selecionada, Figuras 31,
32, 33 e 34.
Figura 31. Visão do mapa de solos e sua respectiva tela de consulta no sistema de
informações geográficas.
53
Figura 32. Visão do mapa de relevo e sua respectiva tela de consulta no sistema de
informações geográficas
.
Figura 33. Visão do mapa de potencial e sua respectiva tela de consulta no sistema
de informações geográficas.
Figura 34. Visão do mapa de vegetação e sua respectiva tela de consulta no
sistema de informações geográficas.
54
As opções de busca podem ser direcionada a objetos ainda menores, por
meio da Busca Relacionada, onde o objeto de pesquisa passa a ser as coordenadas
geográficas (latitude e longitude), permitindo ao usuário a visualização de um
conjunto de informações relacionada ao local selecionado. De forma que, quando o
usuário clica em uma posição geográfica da tela e o sistema faz uma busca no
banco de dados trazendo as informações da coordenada selecionada, caso a
coordenada esteja cadastrada no sistema. Caso não esteja, o sistema irá apresentar
as informações das três coordenadas mais próximas do ponto (Figura 35).
Figura 35. Tela da busca relacionada para com as informações das três
coordenadas mais próximas da posição selecionada e o link de acesso ao Google
Maps
.
Fonte: (Google Maps, 2009).
55
Além da combinação de informações, a busca relacionada possibilita um link
para o Google Maps, já que os campos de busca são as coordenadas. Dessa forma,
o usuário pode ter visualizar o mapa ou da imagem da localização selecionada por
meio do Google Maps, fortalecendo a idéia de facilidade de manutenção e redução
do tamanho do banco de dados do sistema.
A aplicação do SIG pode ser ampliada, conforme o objetivo do usuário, como
por exemplo, se o usuário tiver como objetivo estratégias de logística, ele pode ativar
as visões de principais estradas, hidrografia e informações sobre as cidades. O
sistema ainda pode permitir, por meio da combinação de atributos, que o usuário
realize simulações de cenários relacionados a sua necessidade de informações, com
o objetivo de obter informações para subsidiar suas decisões seja qual fora sua área
de atuação, Figura 36.
Figura 36. Tela do sistema, com a visão de hidrografia, principais rodovias e limites
de municípios ativadas, e com o resultado da busca pelos dados sobre a rodovia
secionada
56
5. CONCLUSÃO
Os Sistemas de Informações Geográficas têm se tornado ferramentas cada vez
mais poderosas em áreas como: marketing, comércio e indústria, entre outras.
Porém, no Estado de Mato Grosso do Sul, onde o agronegócio é uma das principais
atividades econômicas, nota-se um importante destaque no contexto agrícola,
envolvendo aspectos do meio ambiente, a aplicação de recursos financeiros,
demarcação territorial, logística de produção e escoamento de produtos, e outras
temáticas relacionadas ao uso e ocupação do solo.
Mesmo considerando toda a importância dada as ferramentas tecnológicas
aplicadas às atividades agrícolas nota-se, ainda, algumas dificuldades para
expansão e popularização desses Sistemas de Informações Geográficas como
ferramentas de apoio a decisão. Dentre as dificuldades podem, ser destacadas: a
interação usuário e sistemas, (seja no âmbito operacional, ou seja, pelo alto custo de
aquisição e instalação dos sistemas; a manutenção e constante atualização dos
dados dos sistemas); e a falta de unificação entre as ferramentas para uma
determinada localidade, (a maioria dos sistemas é muito abrangente no que se
refere à área de aplicação e a própria localização geográfica).
Esse protótipo buscou amenizar esses obstáculos ou dificuldades com a
aplicação de padrões de usabilidade de sistema, visando melhorar interação com os
usuários, a criação de uma interface de uso e administração (manutenção) interativa
proporcionando um ambiente fácil, garantindo a constante atualização das
informações no banco de dados e a integração do com outros sites oficiais (através
de links) e bancos de dados de outros sistemas.
O SIG_MS tem possibilidade de evoluir para a inserção de imagens satélites e
outras temáticas, conforme a demanda e necessidade dos usuários do Estado de
Mato Grosso do Sul, visto que não existe para essa região outra ferramenta com
essas características e aplicações. O sistema está disponível para instalação em um
servidor de páginas web.
57
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http://www.alov.org>>.
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