Autores:

Dr. César Ronald Pereira Gomes, Dr. Paulo Hirano, Dr. Edson Batista.

Colaboradores: J.Vicente Alves Neto, Rhanieri Siqueira, Eufrázio Lisboa e Giselle Delgado.

1 – O projeto

A Superintendência de Saúde Coletiva criada na Secretaria Municipal de Saúde de Campos dos Goytacazes propiciou o repensar do processo de trabalho visando maior integração entre as diferentes áreas de atuação; a criação e ampliação da SALA DE SITUAÇÃO DA SAÚDE COLETIVA para perceber e responder às emergências de saúde pública, com precocidade no diagnóstico, rapidez na resposta e eficiência operacional.O projeto do Sistema de Referências Geoprocessadas desenvolveu um conjunto de ferramentas computacionais para o controle de doenças infecto-contagiosas e parasitárias. O principal objetivo do trabalho é acompanhar através de geoprocessamento a evolução de focos larvários, captura de fêmeas de Aedes aegypti e casos da dengue, leptospirose, hepatite A e outras DIPs.

Isto é feito através do tratamento de informações espaço-temporais (georeferenciadas) e climatológicas, sistematicamente fornecidas pelas equipes de agentes de saúde coletiva das regiões urbanas e rurais do Município de Campos dos Goytacazes.

Como resultado, o gestor de saúde pública dispõe de recursos como: mapas digitais inteligentes, transações rápidas de dados via WEB e Celular e um sistema de apoio a decisão para o gerenciamento de agentes saúde coletiva e de endemias.Estes recursos avançados da Tecnologia da Informação (TI), facilitam enormemente o controle da logística, ações de educação e da saúde na prevenção destas doenças e combate ao(s) seu(s) vetor(es). Um passo realmente importante no apoio ao sucesso do trabalho da nova Gestão Municipal e dos profissionais da saúde.”

1.2 – Descrição geral de sistemas de informação geográfica

O termo sistemas de informação geográfica (SIG) é aplicado para sistemas que

realizam o tratamento computacional de dados geográficos. A principal diferença de um SIG para um sistema de informação convencional é sua capacidade de armazenar tanto os atributos descritivos como as geometrias dos diferentes tipos de dados geográficos.

Assim, para cada lote num cadastro urbano, um SIG guarda, além de informação descritiva como também a informação geométrica com as coordenadas dos limites. A partir destes conceitos, é possível indicar as principais características de SIGs:

• Inserir e integrar, numa única base de dados, informações espaciais provenientes de meio físico-biótico, de dados censitários, de cadastros urbano e rural, e outras fontes de dados como imagens de satélite, e GPS.

• Oferecer mecanismos para combinar as várias informações, através de algoritmos de manipulação e análise, bem como para consultar, recuperar e visualizar o conteúdo da base de dados geográficos.

Os componentes de um SIG estão mostrados na Figura 1.1. No nível mais próximo ao usuário, a interface homem-máquina define como o sistema é operado e controlado. Esta interface pode ser tanto baseada na metáfora da “mesa de trabalho” (Câmara, 1999), como adaptada ao ambiente de navegação da Internet (Kraak and Brown, 2001), quanto baseada em linguagens de comando como Spatial SQL (Egenhofer, 1994). No nível intermediário, um SIG deve ter mecanismos de processamento de dados espaciais.

A entrada de dados inclui os mecanismos de conversão de dados. Os algoritmos de consulta e análise espacial incluem as operações topológicas, álgebra de mapas estatística espacial, modelagem numérica de terreno e processamento de imagens.

Os mecanismos de visualização e plotagem devem oferecer suporte adequado para a apreensão cognitiva dos aspectos relevantes dos dados pesquisado. No nível mais interno do sistema, um sistema de gerência de bancos de dados geográficos oferece armazenamento e recuperação dos dados espaciais e seus atributos. Cada sistema, em função de seus objetivos e necessidades, implementa estes componentes de forma distinta, mas todos os subsistemas citados devem estar presentes num SIG.

Do ponto de vista da aplicação, o uso de sistemas de informação geográfica (SIG) implica em escolher as representações computacionais mais adequadas para capturar a semântica de seu domínio de aplicação. Do ponto de vista da tecnologia, desenvolver um SIG significa oferecer o conjunto mais amplo possível de estruturas de dados e algoritmos capazes de representar a grande diversidade de concepções do espaço.

1.3 – Framework do Projeto

1.3.1 – Georeferênciamento no Município de Campos dos Goytacazes

O Geoprocessamento (GIS) é uma ferramenta , o qual possui recursos de construção de mapas inteligentes com informações via imagens de satélites em formato específico, edição e manutenção de informação em bases de dados distribuídas (rede local).

O Sistema dá suporte a múltiplos mapas, de modo que o usuário pode facilmente permutar os mapas, enquanto se está trabalhando, podendo também criar camadas sem se preocupar com os campos agregados aos mapas.

O projeto contou com a aplicabilidade de 2 instâcias:

· O sistema GESTOR / TerraView

· A Interface WEB / WEBGIS

1.3.2 – O Sistema GESTOR

Ao longo dos anos, as implementações de SIGs seguiram diferentes arquiteturas, distinguindo-se principalmente pela estratégia adotada para armazenar e recuperar dados espaciais. Mais recentemente, tais arquiteturas evoluíram para utilizar, cada vez mais, recursos de SGBDs.

Por seu lado, a pesquisa na área de Banco de Dados passou, já há algum tempo, a preocupar-se com o suporte a aplicações não convencionais (Schneider, 1997), ncluindo as aplicações SIG. Uma aplicação é classificada como não convencional quando trabalha com outros tipos de dados, além dos tradicionais, como tipos de dados espaciais, temporais e espaço-temporais.

Os SGBDs seguem o modelo relacional de dados, em que um banco de dados é organizado como uma coleção de relações, cada qual com atributos de um tipo específico. Nos sistemas comerciais atuais, os tipos incluem números inteiros, de ponto flutuante, cadeias de caracteres, datas e campos binários longos (BLOBs). Para esses tipos encontram-se disponíveis uma variedade de operações (exceto para o tipo BLOB), como operações aritméticas, de conversão, de manipulação textual e operações com data.

Os SGBDs foram concebidos para atender as necessidades de aplicações manipulando grandes volumes de dados convencionais. De fato, tais sistemas não oferecem recursos para atender as necessidades de aplicações não convencionais. A mera simulação de tipos de dados não convencionais em um SGBD-R pode ter efeitos colaterais, como queda de desempenho, dificuldade de codificação e posterior manutenção da aplicação.

Os SGBDs estendem o modelo relacional, entre outras características, com um sistema de tipos de dados rico e estendível, oferecendo operadores que podem ser

utilizados na linguagem de consulta. Possibilitam ainda a extensão dos mecanismos

de indexação sobre os novos tipos. Essas características reduzem os problemas ocorridos na simulação de tipos de dados pelos SGBDs, tornando os SGBDs uma solução atrativa para aplicações não convencionais.

Geo-Tecnologias

Nos últimos anos, além das tecnologias comerciais, vem surgindo um grande número de tecnologias baseadas em software livre para trabalhar com dados geográficos. O objetivo deste projeto foi apresentar alguns sistemas livres com enfoque

em Bancos de Dados Geográficos, habilitando ainda mais suas funcionalidades, arquiteturas, modelos e disponibilidades.

O TerraView na Saúde Coletiva de Campos dos Goytacazes

O TerraView é um aplicativo geográfico construído sobre a biblioteca TerraLib pela Divisão de Processamento Digital de Imagens (DPI) do INPE (www.dpi.inpe.br).

Assim como a biblioteca, esse aplicativo é distribuído como software livre e com o código fonte aberto, seguindo a licença LGPL, através do endereço www.dpi.inpe.br/terraview. Está disponível para os sistemas operacionais Windows e Linux.

Esse sistema é um exemplo de como desenvolver aplicativos geográficos utilizando a biblioteca TerraLib. O TerraView é composto basicamente por um conjunto de interfaces gráficas que são manipuladas por usuários de SIG e que, internamente, utilizam as funcionalidades da TerraLib. Portanto, o TerraView funciona como uma interface gráfica entre os usuários de SIG e a biblioteca, como ilustrado na Figura 5.9.

Um banco de dados criado pelo TerraView possui a mesma estrutura de um banco de dados TerraLib, pois o armazenamento e recuperação dos dados geográficos são feitos pela biblioteca. Assim, o aplicativo pode utilizar qualquer SGBD suportado pela biblioteca.

TerraLib

TerraLib (Vinhas, 2005) é uma biblioteca de classes escritas em C++ base para a construção de aplicativos geográficos de arquitetura integrada. É distribuída como software livre e com o código fonte aberto, seguindo a licença LGPL – GNU Lesser Public License, através do endereço www.terralib.org. Essa biblioteca é multiplataforma e desenvolvida pela Divisão de Processamento de Imagens (DPI) do INPE (www.dpi.inpe.br), juntamente com a Funcate (www.funcate.org.br) e a Tecgraf da PUC-RIO (www.tecgraf.puc-rio.br).

Existe um módulo central, chamado kernel, composto de estruturas de dados espaços-temporais, suporte a projeções cartográficas, operadores espaciais e uma interface para o armazenamento e recuperação de dados espaços-temporais em SGBD, além de mecanismos de controle de visualização. Em um módulo composto de drivers a interface de recuperação e armazenamento é implementada. Esse módulo também contém rotinas de decodificação de dados geográficos em formatos abertos e proprietários. Funções para análise espacial como, por exemplo, processamento de imagens, estatísticas espaciais e operações geográficas são implementadas utilizando as estruturas do kernel da biblioteca. Finalmente, sobre esses módulos podem ser construídas diferentes interfaces aos componentes da TerraLib em diferentes ambientes de programação (Java, COM, C++) inclusive para a implementação de serviços OpenGIS como o WMS – Web Map Server.

Figura 1 – Incidência de DENGUE Janeiro /2009

O Banco de Dados escolhido – PostGIS para PostgreSQL

O PostgreSQL (Stonebraker and Rowe, 1986) é um sistema gerenciador de banco de dados objeto-relacional, gratuito e de código fonte aberto, desenvolvido a partir do projeto Postgres, iniciado em 1986, na Universidade da Califórnia em Berkeley, sob a liderança do professor Michael Stonebraker. Em 1995, quando o suporte a SQL foi incorporado, o código fonte foi disponibilizado na Web (http://www.postgresql.org).

Desde então, um grupo de desenvolvedores vem mantendo e aperfeiçoando o código fonte sob o nome de PostgreSQL.

Um dos pontos fortes desse SGBD é seu potencial de extensibilidade, o que possibilitou o desenvolvimento de uma extensão geográfica mais completa, chamada PostGIS (Ramsey, 2002). Esta extensão foi desenvolvida por uma empresa canadense chamada Refractions Research Inc (http://postgis.refractions.net), que mantém a equipe de desenvolvimento. Seu código fonte é aberto (GNU GPL), seguindo a especificação SFS-SQL do OGC.

Interface Web / WEBGIS

1.23 – Servidor de Mapas – MapServer

A principal funcionalidade deste sistema é a renderização de mapas a serem exibidos na Web. Permite tanto a criação de aplicativos Web customizados quanto de servidores de mapas. Neste último caso, o MapServer disponibiliza suporte a três serviços da OGC (como cliente ou servidor): WMS, WFS (somente para consulta) e WCS. Originalmente desenvolvido pela Universidade de Minnesota (http://mapserver.gis.umn.edu/), seu código fonte é aberto, escrito em linguagem C e multiplataforma.

Uma de suas características é a diversidade de formatos de entrada suportados, tanto vetorial quanto matricial. Nativamente, possui suporte a arquivos shape da ESRI, WFS, GML, PostGIS, ArcSDE, Oracle Spatial, JPEG, GIF, PNG, TIFF e GeoTIFF, além de outros formatos suportados por meio da biblioteca GDAL/OGR. A saída pode ser feita em formatos PNG, JPEG, GIF, SVG, PDF, WFS, WMS, GeoTIFF (via GDAL), Flash(swf).

Entre as principais funcionalidades disponíveis neste sistema, podemos citar a

geração automática de legendas, barra de escalas, possibilidade de uso de símbolos nos mapas, suporte a fontes true-type, controle de colisão de rótulos e controle de desenho dependente de escala.

Podemos construir um aplicativo, basicamente, de duas maneiras: através da interface CGI ou através da interface MapScript disponibilizada para as linguagens PHP, Perl, Python, Ruby, Tcl, Java, e C#. A primeira maneira de construção é a mais comum de encontrarmos nos aplicativos espalhados pela Web.

Tipicamente, um aplicativo construído com a interface CGI é composto por um arquivo de configuração (MapFile) e arquivos HTML (templates) que controlam a exibição dos mapas e legendas gerados pelo MapServer, bem como as informações a serem enviadas ao CGI. O arquivo de configuração é um documento texto que define, entre outras coisas, a área do mapa, as camadas de informação disponíveis e a localização desses dados, o local onde as imagens de saída podem ser armazenadas temporariamente e o formato de saída.

Estrutura e Desenho

Diversos cuidados na elaboração da Interface website foram considerados para facilitar a visualização das opções para o visitante. Entre estes, legibilidade de gráficos e dados estatísticos, temperatura de cor adequada, áreas vazias (respiradouros) e cores diferenciadas para delimitar os campos de informação. Partindo de uma visão profissional de cada papel envolvido, os elementos relativos ao projeto gráfico inicial foram trabalhados de modo a não interferir na programação já estabelecida.

Com o surgimento de uma quantidade cada vez maior de possibilidades de consultas, o projeto evoluiu de modo a utilizar informações agrupadas em seções (utilizando recursos de camadas) que oferecem um maior detalhamento de consultas e permite a inclusão de novos dados sem alterar a estrutura principal do desenho.

Navegação

A acessibilidade e navegação do do WEBSITE Sistema de Referências Geoprocessadas foram privilegiadas, oferecendo ao visitante a possibilidade de realização de consultas através de várias possibilidades de navegação, independente de seu grau de conhecimento.

2 – Conclusões

O WEBSITE do SISTEMA DE REFERÊNCIAS GEOPROCESSADAS tem se mostrado uma eficiente tecnologia para a publicação de dados georeferenciados através da Internet. Chama a atenção o grande volume de solicitações oriundo da apresentação da tecnologia aos gestores, tanto de pessoas levantando questionamento do funcionamento, quanto de pessoas respondendo as mesmas.

Está proporcionando o acesso a informações sobre a população de todos os bairros do município de Campos dos Goytacazes, além do mapa de desenvolvimento regional, hidrografia e sistema viário através das rodovias e logradouros de algumas localidades do Município.

Referências

[1] MAPSERVER. Mapserver. [on line]

[2] VRSALOVI, Vinko. Usa Postgresql y Postgis para desarrilar Gis (Sig)

[3] W3C. Mapserver.

[4] CÂMARA, G.; SOUZA, R.; FREITAS, U.; GARRIDO, J. SPRING: Integratin Remote Sensing and GIS with Object-Oriented Data Modelling. Computers and Graphics, v. 15, n.6, p. 13-22, 1996.

[5] CÂMARA, G. S., R.C.M.; MONTEIRO, A.M.V.; PAIVA, J.A.C; GARRIDO, J. Handling Complexity in GIS Interface Design. In: I Brazilian Workshop on Geoinformatics. SBC, Campinas, SP, 1999. p.

[6] IBM, 2003, Working with the geodetic and spatial datablade modules

[7] LISBOA, F. J. R. J. M. F. D., J.; SODRÉ, V. F. ArgoCASEGEO – an open source CASE tool for Geographic Information Systems modelling using the UMLGeoFrame model. In: 7th International Conference On Infromation Systems Implementation and Modelling. Czech Republic, 2004. p.

[8] PARDINI, R.; SOUZA, S.; BRAGANETO, R.; METZGER, J.-P. The role of forest structure, fragment size and corridors in maintaining small mammal abundance and diversity in an Atlantic forest landscape. Biological Conservation, v. 124, p. 253-266, 2005.