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SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA E DESENVOLVIMENTO

TERRITORIAL NA AMAZÔNIA BRASILEIRA

Edilson Almeida de Souza Núcleo de Altos Estudos Amazônico – NAEA

Universidade Federal do Pará - UFPA

Breno Mazzinghy Macedo Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária - INCRA/SR01

Resumo O trabalho apresenta um Sistema de Informação Geográfica desenvolvido pela Cartografia do INCRA no Pará, com intuito de dar suporte à tomada de decisão e resposta eficaz frente à complexidade dos problemas amazônicos. Utilizou-se para o ArcGis Map para produção e sistematização das informações, o ArcSDE gerenciando o PostgreeSQL como o sistema gerenciador de banco de dados relacional, o ArcGIS Server como gerenciador e publicador na Web Application. Essa, desenvolvida na plataforma ArcGis API for Flex de maneira customizada. A partir da implantação do sistema foi possível integrar informações oriundas de diversos setores em um banco de dados geocodificado, acessíveis aos gestores e à sociedade. Com maior transparência, espera-se reduzir práticas ilícitas de apropriação de terras, melhorar a qualidade de vida dos produtores rurais e contribuir com a preservação ambiental. Palavras-chave: Sistema de Informação Geográfica. Ordenamento Territorial. Amazônia.

Introdução

A questão ambiental vem recebendo crescente atenção por parte da sociedade e

governos, com a divulgação dos impactos previstos na alteração do clima mundial em

função da ação humana. A Amazônia passou a receber ainda mais atenção, nacional e

internacional. Considerada um enorme banco de Carbono, o avanço da devastação

comprometeria ainda mais a situação do clima mundial, além de representar ameaça ao

gigantesco patrimônio genético e cultural.

A contenção da degradação na Amazônia está diretamente vinculada à necessidade de

promoção de políticas públicas voltadas ao ordenamento territorial. Nesse sentido, este

artigo apresenta a elaboração de um Sistema Informação Geográfica - SIG, de apoio ao

ordenamento territorial e a tomada de decisão, denominado Sistema de Gestão Integrada

SGI, desenvolvido pela equipe do Serviço de Cartografia do Instituto Nacional de

Colonização e Reforma Agrária no Pará1 - Brasil.

Em função da complexidade e multiplicidade de dados existentes nesse Instituto,

partimos do princípio de que em nossos moldes tradicionais, não teríamos meios de

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atender à intensa dinâmica territorial imposta atualmente, como também a disposição e

representação de forma integrada dos resultados de nossas análises.

O Sistema de Gestão Integrada (SGI) lança as bases para a implantação de uma

ferramenta cartográfica que subsidia o ordenamento territorial, capacitado a indicar

procedimentos e auxiliar na tomada de decisões, fundamentado em ferramentas de GIS

(Geographic Information Systems) e Sensoriamento Remoto, com pressupostos para o

desenvolvimento econômico, a conservação do ambiente, e o uso dos recursos naturais

da melhor maneira possível.

Agregar dados diversos, inter-relacioná-los e gerar uma representação gráfica com

potencial a tomada de decisão, tem se tornado uma problemática quando se manipula

uma diversidade de informações, acarretando a falta de percepção na espacialização dos

dados. Anteriormente pela estrutura e forma de manipulação dos dados na Instituição, as

operacionalizações mais sofisticadas tornavam-se difíceis. Porém, a implementação do

SGI, acompanhada por qualificação específica dos servidores, estruturação de um banco

de dados mais robusto e dedicação de todos envolvidos, contribuiremos para alteração

da realidade anteriormente exposta.

Apresentando os conceitos

Antes de iniciarmos a abordagem da estruturação do Sistema de Gestão Integrada (SGI),

faz-se necessário esclarecermos o uso de alguns conceitos que serão primordiais à

compreensão da fase seguinte.

Sistemas de Informação Geográfica (SIG): Câmara e Davis (2001) afirmam que SIG é

aplicado para sistemas que realizam o tratamento computacional de dados geográficos e

recuperam informações não apenas com base em suas características alfanuméricas, mas

também através de sua localização espacial; oferecem ao administrador (urbanista,

planejador, engenheiro) uma visão inédita de seu ambiente de trabalho, em que todas as

informações disponíveis sobre um determinado assunto estão ao seu alcance,

interrelacionadas com base no que lhes é fundamentalmente comum - a localização

geográfica. Para que isto seja possível, a geometria e os atributos dos dados num SIG

devem estar georreferenciados, isto é, localizados na superfície terrestre e representados

numa projeção cartográfica.

Sensoriamento Remoto: conforme Aronoff (1989) é toda coleta de dados sobre um

objeto ou fenômeno sem que ocorra contato físico entre o mesmo e o coletor. Estes

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dados por sua vez são em última análise a radiação eletromagnética (REM) refletida ou

emitida pelo objeto em estudo, cabe aos sistemas sensores, instrumentos principais do

sensoriamento remoto, a captação desta radiação e conversão para uma forma que

possibilite análises, interpretações e manipulações. Quando o sistema sensor transforma

a REM recebida em uma imagem são denominados sistemas imageadores, caso

contrário, estes são denominados não-imageadores. Com relação à fonte de REM, os

sensores são classificados em ativos, que possuem sua própria fonte de REM, e passivos

que necessitam de uma fonte externa para operar, normalmente o sol. Ao produto final

dos sistemas sensores são atribuídas características básicas que definem a capacidade de

distinguir respostas em forma de REM do objeto em estudo, em outras palavras a

resolução, ou poder de resolução quando se trata do sensor, são elas a resolução

espacial, espectral, temporal e radiométrica. Os dados obtidos pelos diversos sistemas

sensores em questão se prestam a diversos usos ficando a definição de qual sistema

utilizar em função da informação a ser obtida, da resolução necessária e do capital

disponível para o mesmo, uma vez obtidos, estes dados devem então ser tratados e

interpretados para a obtenção da informação em questão.

Geoprocessamento: Câmara, Davis e Monteiro (2001) consideram o geoprocessamento

como a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais

para o tratamento da informação geográfica.

Sistema Gerenciadores de Banco de Dados (SGBD): é um conjunto de programas de

computador responsáveis pelo gerenciamento de uma base de dados, com objetivo de

retirar da aplicação-cliente a responsabilidade de gerenciar o acesso, manipulação e

organização dos dados. O SGBD disponibiliza uma interface para que os seus clientes

possam inserir, alterar ou consultar dados. Em bancos de dados relacionais a interface é

constituída pelas APIs (Application Programming Interface) ou Interface de

Programação de Aplicações, as quais formam um conjunto de rotinas e padrões

estabelecidos por um software para a utilização das suas funcionalidades por programas

aplicativos que não querem envolver-se em detalhes da implementação do software,

mas apenas usar serviços do SGBD.

Um SGBD é caracterizado por armazenar e manipular dados cuja geometria está

referenciada à superfície planetária. Aronoff (1989) menciona que os SGBD permitem

manter dados georreferenciados, sendo fundamentais para o desenvolvimento de

aplicações em várias áreas, como controle sobre os processos ambientais, econômicos,

sociais, planejamento urbano e rural entre outras aplicações.

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De acordo com Goodchild e Kemp (1990), o que diferencia os SGBD dos demais

sistemas capazes de manipular dados espaciais como, por exemplo, softwares de CAD,

é a capacidade de realizar operações complexas de análise, consulta e manipulação

sobre dados espaciais. Geralmente a modelagem de um SGBDG consiste em referenciar

objetos representados em mapas, ou seja, estes objetos podem ser constituídos de

informações espaciais e informações não espaciais. As informações espaciais estão

georreferenciadas, como a localização de um mineroduto, e as não espaciais

representam as informações descritivas, como o tipo de minério que está sendo

transportado dentre outras.

Sistema de Posicionamento Global (GPS): um sistema de informação eletrônica que

fornece via rádio a um aparelho receptor móvel a posição do mesmo com referência às

coordenadas terrestres. O sistema está dividido em três segmentos: espacial, controle e

utilizador. O segmento espacial é composto pela constelação de satélites. O segmento de

controle é formado pelas estações terrestres dispersas pelo mundo ao longo da Zona

Equatorial, responsáveis pelo monitoramento das órbitas dos satélites, sincronização dos

relógios atômicos de bordo dos satélites e atualização dos dados de almanaque que os

satélites transmitem. O segmento do utilizador consiste num receptor que capta os sinais

emitidos pelos satélites. Um receptor GPS decodifica as transmissões do sinal de código

e fase de múltiplos satélites e calcula a sua posição com base nas distâncias a estes.

Cliente-servidor: para Vaskevitch (1995) é uma abordagem da computação que separa

os processos em plataformas independentes que interagem, permitindo que os recursos

sejam compartilhados enquanto se obtém o máximo de benefício de cada dispositivo

diferente, ou seja, trata-se de um modelo lógico. Mendes (2002) menciona que é um

modelo computacional que separa clientes e servidores, sendo interligados entre si

geralmente utilizando-se uma rede de computadores. Nesse sentido, cada instância de

um cliente pode enviar requisições de dado para algum dos servidores conectados e

esperar pela resposta. Por sua vez, algum dos servidores disponíveis pode aceitar tais

requisições, processá-las e retornar o resultado para o cliente. A máquina servidor é um

host que está executando um ou mais programas de servidor que partilham os seus

recursos com os clientes. Um cliente não compartilha de seus recursos, mas solicita o

conteúdo de um servidor ou função de serviço. Os clientes, portanto, iniciam sessões de

comunicação com os servidores que esperam as solicitações de entrada.

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Procedimentos metodológicos da elaboração do Sistema de Gestão Integrada (SGI)

Inicialmente elaboramos um modelo de dados conceitual do Sistema de Gestão

Integrado - SGI, que consistiu em descrever a estrutura e as devidas operações a serem

realizadas no banco de dados, e em paralelo adquirimos hardwares e softwares

necessários para o desenvolvimento do sistema.

Na estruturação do sistema foi desenvolvida a arquitetura cliente-servidor, sendo

interligados entre si utilizando-se a rede intranet da Instituição. A máquina servidor

executa e partilha os recursos com os clientes, como por exemplo a Web Application. O

cliente não compartilha de seus recursos, mas solicita o conteúdo do servidor ou função

de serviço. Os clientes, portanto, iniciam sessões de comunicação com o servidor que

aguardam as solicitações de entrada, o servidor gerencia tais requisições, as processam e

retorna o resultado para o cliente. Ressalta-se que o cliente não realiza edição

diretamente no banco de dados, ele dispõe de versão que possibilita a inserção de dados

em ambiente intermediario, que posteriormente é auditado e, só então, postado

definitivamente no banco de dados.

A versão representa um instantâneo no tempo da geodatabase, contendo todos os

conjuntos de dados. Estas não são cópias separadas do geodatabase. Em vez disso, as

versões e as operações que ocorrem dentro deles são controladas em tabelas do sistema.

Isso isola o trabalho de um usuário em várias sessões de edição, permitindo aos usuários

editar sem bloquear recursos da versão de produção ou imediatamente afetar outros

usuários e sem ter que fazer cópias dos dados.

Os softwares utilizados no desenvolvimento, implantação e operação do SGI são da

suíte ESRI, além do AutoCAD Drawing Viewer, utilizados para manipulação de dados

em formato computer-aided design (cad) e a utilização do banco de dados PostgresSQL.

Na plataforma ESRI, foi utilizando o ArcGis Desktop, capaz de criar, editar,

sistematizar e tabular as informações coletadas em campo por iniciativa direta e

adquiridas por terceirização de serviços, ambas obtidas por meio de técnicas de

Sensoriamento Remoto e GPS. Posteriormente essas informações sofreram análise de

topologia, como também os arquivos oriundos da conversão de arquivos em formato

cad para formato shape. Houve uma padronização para todas as camadas, onde foi

definido o sistema de projeção Universal Transversa de Mercator – UTM, Zona 23 Sul,

Meridiano Central 45 e Datum SIRGAS2000.

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No intuito de armazenar e possibilitar as análises espaciais foi adotado como

gerenciador de banco de dados objeto-relacional, o banco de dados PostgreSQL, o qual

é um projeto open source coordenado pelo PostgreSQL Global Development Group,

tratando-se de um software gratuito e de código fonte aberto. Um dos pontos fortes

desse SGBD é seu potencial de extensibilidade, o que possibilitou o desenvolvimento

do Sistema de Gestão Integrado - SGI, tendo em vista que desejamos a expansão do

Sistema para todo país. Para acessar e gerenciar os dados espaciais de dentro do

PostgresSQL, foi utilizado a tecnologia ArcSDE – ArcSpatialDatabaseEngine, o qual

possibilita definir como o dado espacial será armazenado e gerenciado pelo SGDB,

além do suporte para versionamento e arquivamento dos dados, fornecendo maior

confiabilidade e segurança dos dados, essa tecnologia possibilita ainda a edição de

dados simultaneamente, restauração e/ou arquivamento dos dados, e ainda sustenta tipos

espaciais com padrão ISO e OGC.

A estruturação de banco de dados no PostgreSQL foi realizada de forma temporal, pois

como Edelweiss (1998) afirma, a “utilização de banco de dados temporais com a

finalidade de promover ações para o ordenamento territorial, permite armazenar e

recuperar todos os estados de um objeto, registrando sua evolução ao longo do tempo”.

Desta forma foi estruturado um conjunto de dados inter-relacionados oriundo dos

diversos setores e armazenados de forma centralizada, para servir aos mais diversos

usos e demandas externas.

Após manipulação e sistematização dos dados através do Desktop, foi desenvolvido no

ArcGIS Viewer for Flex um visualizador de mapa – web application, completamente

extensível e otimizado utilizando widgets. Para possibilitar a divulgação dos dados em

ambiente de internet, foi utilizado o ArcGIS Server para gerenciar o SIG, os mapas, as

imagens e os serviços de dados na web. A web application foi desenvolvida em parceria

com a empresa Imagem de acordo com nossas necessidades e possíveis demandas da

sociedade civil como um todo, disponibilizando desta forma o acervo fundiário em sua

grande parte.

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Figura 1 - Página inicial da Web Application.

A Web Application além de consumir nosso arquivo raster e fundiário, a aplicação

também utiliza simultaneamente, recursos de Web Services localizados em diferentes

servidores, como é o caso da base de drenagem, malha urbana, malha rodoviária e

serviços de imagens de satélites orbitais. Isso nos permite analisar determinada situação

comparando informações da Instituição com de outros servidores, o que nos amplia

precisão e rapidez em atender as demandas. A figura 1 demonstra um dos componentes

do Sistema de Gestão Integrada – SGI, a view inicial da Web Application, a partir da

qual podem ter acesso usuários comuns e por meio de login e senha se tem acesso ao

ambiente restrito, destinados a servidores e gestores da instituição. O acesso restrito

permite, entre outras operações, a edição no banco de dados.

A figura 2 ilustra o uso de recursos de Web Services localizados em outros servidores,

como as imagens de satélites orbitais que compõem o plano de fundo da figura, com

informações do acervo fundiário da Instituição.

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Figura 2 - Página da Web Application com disponibilização de informações fundiárias.

Figura 3 - Página da Web Application como ferramenta na gestão ambiental dos assentamentos rurais.

Na figura 3 observa-se a funcionalidade dessa ferramenta na gestão ambiental dos

Projetos de Assentamento. Na barra de menus pode-se acessar ícone mapas temáticos,

através do qual é possível produzir mapas de maneira interativa. A figura 4 ilustra o uso

das ferramentas de consulta, por meio da qual pode ser composta consultas a partir de

informações de diversas áreas, procedimento que potencializa a interação das ações e

atividade da Instituição.

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Figura 4 - Página da Web Application como ferramenta integração de informações.

Resultados e Conclusão

Recentemente aplicações com dados geográficos têm se tornado extremamente popular,

os precursores deste movimento são as aplicações do Google Earth e do Google Maps

com os serviços de mapas, acompanhados de perto com significativo uso dos aparelhos

GPS veiculares, o qual tornou a tarefa de deslocar, algo mais fácil de ser realizada. A

sociedade aos poucos vem usufruindo dessas atuais ferramentas. Assim, implementando

o Sistema de Gestão Integrada - SGI almeja-se a disponibilização dos dados públicos,

podendo promover melhorias na qualidade de vida dos assentados, por meio da

promoção de ações, projetos, serviços e produtos integrados na dinâmica do espaço

rural amazônico.

Conforme pondera Cordovez (2002), a inclusão social só tornará uma realidade se os

fatores que produzem a miséria, a fome, o desemprego e as doenças forem localizados e

visualizados no contexto espacial. Desta forma, a transparência de uma administração

passa necessariamente pela disponibilização de informações permanente atualizadas,

fidedignas e georreferenciadas, onde dificilmente isto pode ser conseguido sem o

auxílio das Geotecnologias.

Uma plataforma de informações integradas no âmbito institucional veio ao encontro das

expectativas da sociedade civil e científica, e do próprio órgão, pois proporciona o

aproveitamento mais efetivo dos trabalhos realizados nas divisões da Instituição,

integrando-as, o que possibilita uma análise espacial de forma sistêmica, contribuindo

para melhor avaliação na obtenção de imóveis rurais para a Reforma Agrária, no

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monitoramento ambiental dos Projetos de Assentamento, evitando problemas como

desmatamento e queimadas e ao ordenamento territorial, entre outros usos.

Ansiamos ainda verificar as mudanças de mentalidade tanto no tratamento das

informações quanto nos novos processos de gestão, realizando planejamento das ações

de uma forma mais precisa e eficaz permitindo assim, o tratamento das informações de

maneira mais clara e rápida, para que haja o acompanhamento da complexa dinâmica do

território amazônico.

O Sistema de Gestão Integrada – SGI constitui-se numa ferramenta técnica que vem ao

encontro do Plano do Ordenamento Territorial institucional, visando um planejamento

sustentável de médio e longo prazo, com intuito de proporcionar melhor qualidade de

vida aos produtores, garantir segurança alimentar, conforto além da preservação do

meio ambiente e a disponibilização das informações geradas pelo Instituto, fornecendo

assim transparência nas ações realizadas.

Nota ___________ 1 As opiniões e ideias aqui apresentadas são de responsabilidade dos autores e não representam o posicionamento oficial do INCRA ou do governo brasileiro.

Referências ARONOFF, S. Geography Information System: A management perspective. Otawa, CA: WDL Publications, 1989. 294 p. CÂMARA, G. Anatomia de Sistemas de Informações Geográficas: visão atual e perspectivas de evolução. São Paulo: INPE, 1996. CÂMARA, G.; DAVIS, C. Arquitetura de Sistemas de Informação Geográfica. In: CÂMARA, G.; DAVIS, C.; MONTEIRO, A. M. V. Introdução a Ciência da Geoinformação. São Paulo: INPE, 2001. CORDOVEZ , J. C. G. Geoprocessamento como ferramenta de Gestão Urbana. In: SIMPÓSIO REGIONAL DE GEOPROCESSAMENTO E SENSORIAMENTO REMOTO, 1., 2002, Aracajú. Anais... Aracajú: 2002. Disponível em: < http://www.cpatc.embrapa.br/labgeo>. Acesso em: jul. 2012. EDELWEISS, N. Bancos de dados temporais: teoria e prática. In: CONGRESSO NACIONAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE COMPUTAÇÃO, 18., 1998, Recife Anais… Recife: H.P. MOURA, v.2. 1998. p. 225-282. GOODCHILD, M.F.; KEMP, K.K. Issues in GIS. Santa Barbara, USA: National Center for Geographic Information and Analysis (NCGIA), University of California. 1990.

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MENDES, A. Arquitetura de Software: desenvolvimento orientado para arquitetura. Rio de Janeiro: Campus, 2002. VASKEVITCH, D. Client/server strategies: a survival guide for corporate reengineers. 2nd ed. Foster City, CA: Book, 1995.