ELIANE HIRATA

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ELIANE HIRATA PROPOSTA DE UM ESQUEMA CONCEITUAL PARA SISTEMA DINÂMICO DE MAPEAMENTO COLABORATIVO DE ALAGAMENTOS E INUNDAÇÕES NA CIDADE DE SÃO PAULO São Paulo 2013
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  • ELIANE HIRATA

    PROPOSTA DE UM ESQUEMA CONCEITUAL PARA

    SISTEMA DINMICO DE MAPEAMENTO COLABORATIVO DE

    ALAGAMENTOS E INUNDAES NA CIDADE DE SO PAULO

    So Paulo

    2013

  • ELIANE HIRATA

    PROPOSTA DE UM ESQUEMA CONCEITUAL PARA

    SISTEMA DINMICO DE MAPEAMENTO COLABORATIVO DE

    ALAGAMENTOS E INUNDAES NA CIDADE DE SO PAULO

    Dissertao de Mestrado apresentada

    Escola Politcnica da Universidade

    de So Paulo para obteno do ttulo

    de Mestre em Engenharia de

    Transportes

    rea de Concentrao:

    Engenharia de Transportes

    Orientador: Professora Doutora Ana

    Paula Camargo Larocca

    So Paulo

    2013

  • FICHA CATALOGRFICA

    Hirata, Eliane

    Proposta de um esquema conceitual para sistema dinmico de mapeamento colaborativo de alagamentos e inundaes na cidade de So Paulo / E. Hirata. -- verso corr. -- So Paulo, 2013. 137 p.

    Dissertao (Mestrado) - Escola Politcnica da Universidade

    de So Paulo. Departamento de Engenharia de Transportes.

    1.Sistemas dinmicos 2.Inundaes 3.Desastres ambientais I.Universidade de So Paulo. Escola Politcnica. Departamento de Engenharia de Transportes II.t.

  • DEDICATRIA

    Ao meu pai (in memoriam) que certamente est muito

    feliz com esse trabalho, minha me por toda fora,

    oraes e incentivos e minha irm pelo

    companheirismo e apoio.

  • AGRADECIMENTOS

    Professora Ana Paula Camargo Larocca pelo acolhimento e confiana. Ao

    Professor Jos Alberto Quintanilha pela co-orientao e pela oportunidade. Em

    especial, Professora Mariana Abrantes Giannotti por me presentear com a ideia do

    projeto, pela parceria e orientao constante durante todo o desenvolvimento do

    trabalho.

    Ao Departamento de Transportes da Escola Politcnica da Universidade de So

    Paulo e ao Laboratrio de Geoprocessamento (LabGeo) pela estrutura fornecida ao

    desenvolvimento da pesquisa.

    Aos professores e funcionrios pelos ensinamentos e disponibilidade em todos os

    momentos. Aos alunos de graduao e a todas as pessoas que colaboraram ao

    responderem o questionrio sobre o prottipo. Professora Linda Lee Ho e ao

    Professor Eduardo Macedo pelo auxlio.

    Aos amigos por toda ajuda, conversas e dicas, especialmente Jana, ao Luiz,

    Cludia, ao Rafa, Marta, ao Jun, ao Sidney, ao Rmulo, ao Christian, ao Bruno, ao

    Weber, ao Gabriel, rica e ao Carlos.

    Ao gerente Humberto Mesquita pela compreenso e apoio, ao Alcmenes, ao

    Leandro e ao Sadeck pelas sugestes.

    Ao Centro de Gerenciamento de Emergncias (CGE) pela recepo e

    disponibilidade em apresentar o funcionamento do sistema de divulgao dos dados

    de alagamentos e inundaes na cidade de So Paulo.

    Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientfico e Tecnolgico (CNPq) pelo

    tempo de financiamento da pesquisa.

  • RESUMO

    A tendncia de utilizao de dados voluntrios e colaborativos no contexto de

    fenmenos naturais crescente. Esse fato, aliado aos alagamentos e inundaes

    que ocorrem na cidade de So Paulo, traz a possibilidade de explorao sobre o

    modo voluntrio e colaborativo de gerao e transmisso do dado geogrfico de

    forma dinmica. Isso proporcionado por tecnologias acessveis populao, como

    a Internet, o GPS (Global Positioning System) e demais sistemas de localizao

    embarcados em celulares. A presente pesquisa tem como objetivo a proposta de um

    esquema conceitual para um sistema dinmico e colaborativo de mapeamento dos

    pontos alagados, cuja fonte de dados advm das pessoas equipadas com aparelhos

    celulares que permitem a sua localizao. Os resultados apresentados

    correspondem aos esquemas conceituais do sistema, bem como ao prottipo

    Pontos de Alagamento - mapa disponibilizado via web com os pontos de

    alagamento da cidade, fornecidos no momento da ocorrncia do evento por pessoas

    comuns. O prottipo foi desenvolvido por meio da plataforma livre e de cdigo aberto

    Crowdmap/Ushahidi. O sistema foi avaliado atravs de um questionrio respondido

    por usurios, os quais opinaram sobre a viabilidade do mesmo, bem como os

    ajustes que devem ser realizados para o uso efetivo da populao. Constatou-se a

    complexidade e as particularidades da aplicao para alagamentos e inundaes,

    em especial com relao questo temporal.

    Palavras-chave: Volunteered Geographic Information. Celulares. Mapeamento

    Colaborativo. Alagamento. Inundao.

  • ABSTRACT

    The trend of using volunteered and crowd data in natural phenomenon contexts is

    growing. This fact coupled with flooding that occurred in the city of So Paulo, brings

    the possibility of exploration about the voluntary and collaborative approach to the

    generation and transmission of the geographic data dynamically. And these are

    provided by technologies accessible to the population, such as internet, GPS (Global

    Positioning System) and other positioning systems embedded in cell phones. This

    research aims to propose a conceptual scheme for a dynamic and collaborative

    mapping system of flooding, whose source of data corresponds to those equipped

    with mobile devices that enable location. The results correspond to the conceptual

    schemes of the system as well as the prototype Points of Flooding available map

    on the web with the points of flooding, provided at the time of the event by people.

    The prototype was developed through the free and open source platform

    Crowdmap/Ushahidi The system was evaluated by a questionnaire answered by

    users, who opined about the viability of this as well as the adjustments that must be

    done for the effective use by population. There has been a thoughtful analysis of the

    complexity and particularities of the application to flooding, particularly related to

    temporal issue.

    Keywords: Volunteered Geographic Information. Mobile Phones. Collaborative

    Mapping. Flood.

  • LISTA DE ILUSTRAES

    Figura 1.1: Proporo dos dias com registros de alagamentos. ................................ 15

    Figura 2.1: Perfil esquemtico representando os processos de enchente e

    inundao. ............................................................................................................... 255

    Figura 3.1: Esquema geral das etapas do trabalho. ................................................ 455

    Figura 4.1: Representao do tempo de forma linear. ............................................ 533

    Figura 4.2: Representao do tempo de forma ramificada........................................54

    Figura 4.3: Representao do tempo de forma cclica...............................................54

    Figura 4.4: Representao da variao temporal discreta - Ponto-a-ponto...............56

    Figura 4.5: Representao da variao temporal discreta - Escada.........................56

    Figura 4.6: Representao da variao temporal discreta - Funo.........................56

    Figura 4.7: Representao da granularidade temporal atravs da durao de um

    chronon.......................................................................................................................58

    Figura 4.8: Diagrama de casos de uso Usurios....................................................72

    Figura 4.9: Diagrama de casos de uso Fontes dos dados......................................73

    Figura 4.10: Diagrama de casos de uso Usurios visitantes..................................74

    Figura 4.11: Diagrama de casos de uso Administrador do sistema........................75

    Figura 4.12: Diagrama de atividades Fornecimento dos dados via aplicativo........76

    Figura 4.13: Diagrama de atividades Fornecimento dos dados via pgina web.....77

    Figura 4.14: Diagrama de atividades Consultas ao sistema...................................79

    Figura 4.15: Diagrama de atividades Gerenciamento do sistema..........................81

    Figura 4.16: Diagrama de atividades Recebimento de alertas...............................82

    Figura 4.17: Classes presentes no sistema...............................................................85

    Figura 4.18 Pgina inicial do website......................................................................86

    Figura 4.19 Pgina de envio do dado.....................................................................87

    Figura 4.20 Grfico da pergunta relacionada utilidade pblica do sistema.........90

  • Figura 4.21 Grfico da pergunta relacionada confiabilidade dos dados..............91

    Figura 4.22 Grfico da pergunta relacionada facilidade de navegao no

    website......................................................................................................................92

  • LISTA DE TABELAS

    Tabela 1.1 Nmero de ocorrncias de pontos de alagamentos na cidade de So

    Paulo. ........................................................................................................................ 14

    Tabela 4.1 Questo temporal em diferentes projetos de VGI.................................60

    Tabela 4.2 Metadados e qualidade dos dados em diferentes projetos de VGI.......68

  • SUMRIO

    1. INTRODUO ..................................................................................................... 13

    1.1 OBJETIVOS ....................................................................................................... 18

    1.1.1 Objetivo Geral ................................................................................................ 18

    1.1.2 Objetivos Especficos ................................................................................... 18

    1.2 HIPTESE ......................................................................................................... 19

    1.3 ESTRUTURA ..................................................................................................... 19

    2. REVISO DA LITERATURA ............................................................................... 21

    2.1 CONCEITOS RELACIONADOS AOS FENMENOS DE ALAGAMENTOS E

    INUNDAES......... .............................................................................................. 211

    2.1.1. Alagamento ................................................................................................. 222

    2.1.2. Inundao ................................................................................................... 233

    2.1.3. Enchente ..................................................................................................... 244

    2.2 VOLUNTEERED GEOGRAPHIC INFORMATION (VGI) .................................. 255

    2.2.1 Uso de VGI em situaes de fenmenos ou desastres naturais ............ 299

    2.2.2 Anlise dos Dados Geogrficos Voluntrios...............................................32

    2.3 SISTEMAS QUE INFORMAM SOBRE ALAGAMENTOS E INUNDAES EM

    SO PAULO...............................................................................................................35

    2.3.1 Salas de Situao DAEE .......................................................................... 355

    2.3.2. Sistema de Alerta a Inundaes de So Paulo (SAISP) .......................... 366

    2.3.3. Iniciativas de mapeamento dinmico para alagamentos e inundaes em

    So

    Paulo..................................................................................................................377

    2.4 TECNOLOGIAS AUXILIARES AO SISTEMA PARA MAPEAMENTO

    COLABORATIVO DE ALAGAMENTOS E INUNDAES........................................39

    2.4.1. Aparelhos celulares com sistemas de localizao.....................................41

  • 2.4.2 Plataformas web para publicao de mapas................................................42

    3. MATERIAIS E MTODOS.....................................................................................45

    3.1 LISTA DE

    REQUISITOS......................................................................................466

    3.2 MODELAGEM CONCEITUAL DO SISTEMA......................................................48

    3.2.1 Diagramas utilizados para a elaborao do esquema conceitual..............48

    3.3 PLATAFORMA CROWDMAP/USHAHIDI ........................................................ 499

    4. RESULTADOS E DISCUSSO.............................................................................51

    4.1 IDENTIFICAO DOS PADRES TEMPORAIS DOS DADOS GEOGRFICOS

    VOLUNTRIOS DE ALAGAMENTOS E INUNDAES...........................................51

    4.1.1 Ordem .......................................................................................................... .533

    4.1.2 Variao ....................................................................................................... 555

    4.1.3 Granularidade .............................................................................................. 577

    4.2 ANLISE DOS METADADOS E DA QUALIDADE DOS DADOS GEOGRFICOS

    VOLUNTRIOS EM DIFERENTES PROJETOS DE VGI..........................................63

    4.3 ESQUEMA CONCEITUAL DO SISTEMA DINMICO DE MAPEAMENTO

    COLABORATIVO DE ALAGAMENTOS ............................................................... 7171

    4.3.1 Interao do usurio com as funcionalidades do sistema

    .........................722

    4.3.2 Fornecimento dos

    dados................................................................................755

    4.3.3 Consulta sobre os pontos

    alagados..............................................................788

    4.3.4 Gerenciamento do

    sistema.............................................................................8080

    4.3.5 Recebimento de alertas..................................................................................81

    4.3.6 Viso geral do

    sistema....................................................................................833

    4.4. PROVA DE CONCEITO: PROTTIPO PONTOS DE ALAGAMENTO............

    ............................................................................................................................... 866

  • 4.5. AVALIAO DO SISTEMA QUESTIONRIO ................................................ 90

    5. CONCLUSO........................................................................................................94

    6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.....................................96

    APNDICE A - Questionrio para anlise do sistema de mapeamento dos

    pontos de alagamento em So

    Paulo...................................................................1022

    APNDICE B - Respostas do questionrio aplicado para avaliao do

    sistema....................................................................................................................106

  • 13

    1. INTRODUO

    As inundaes so fenmenos naturais que fazem parte da histria da

    humanidade. No entanto, o nmero de ocorrncias e o nmero de pessoas atingidas

    aumentaram significativamente nos ltimos anos, fato que pode ser justificado pelas

    alteraes antrpicas no ambiente, como desmatamento, urbanizao sem

    planejamento e ocupao de reas de risco (KOBIYAMA; GOERL, 2005).

    Por outro lado, os alagamentos e inundaes tambm podem ser

    considerados desastres naturais quando correspondem a situaes ou eventos de

    grandes danos, destruio e sofrimento humano, que superam a capacidade local

    de gerenciamento e requerem ajuda a nvel nacional ou internacional (GUHA-SAPIR

    et al., 2011).

    A cidade de So Paulo vivencia situaes de alagamentos e inundaes

    desde o incio de sua ocupao. Os constantes processos de alagamento e

    inundao ocorrem em toda a Regio Metropolitana de So Paulo (RMSP) e

    provocam danos sociais e econmicos significativos populao (DAEE, 2013).

    Os motivos que levam existncia desses fenmenos esto relacionados s

    caractersticas fsicas da cidade e ao processo de urbanizao ocorrido a partir da

    dcada de 1960. A localizao da cidade sobre um planalto com baixos declives,

    aliada impermeabilizao do solo, decorrente do processo de ocupao

    desordenada, fizeram com que as reas de vrzeas dos rios, destinadas ao

    armazenamento natural das guas, fossem substitudas por novas reas inundveis

    habitadas (DAEE, 2013).

    As caractersticas dos rios existentes aliadas ao modo como foi implantado o

    sistema de gerao de energia eltrica tambm so fatores que corroboram para a

    ocorrncia de tais fenmenos na cidade (SO PAULO, 2010).

    Alagamentos e inundaes so situaes recorrentes nos meses de vero,

    cujas consequncias acarretam diversos transtornos e perdas materiais para os

    indivduos afetados. Como exemplo recente pode ser citado a ocorrncia do dia 08

  • 14

    de maro de 2013, na qual foram registrados 43 pontos de alagamento (CGE, 2013)

    aps um temporal. Em decorrncia desse episdio, um total de 261 quilmetros de

    vias ficou congestionado, ruas foram bloqueadas e pessoas ficaram ilhadas em um

    prdio que teve o piso trreo inundado (AGNCIA BRASIL, 2013).

    A quantidade de ocorrncias de alagamento nos meses de vero em So

    Paulo significativa. O acmulo das guas das chuvas causa fortes impactos

    principalmente nos sistemas de trnsito e transporte e, consequentemente, toda a

    dinmica da cidade afetada. A tabela 1 apresenta a quantificao dos pontos de

    alagamento ocorridos na cidade de So Paulo nos ltimos cinco perodos de vero.

    Os dados correspondem ao perodo de 21 de dezembro a 20 de maro coletados

    pelo Centro de Gerenciamento de Emergncias (CGE), rgo ligado Prefeitura de

    So Paulo.

    Tabela 1.1 Nmero de ocorrncias de alagamentos na cidade de So Paulo.

    Fonte: Adaptado de CGE (2013)1

    2008/2009 2009/2010 2010/2011 2011/2012 2012/2013

    Dezembro 95 38 22 27 65

    Janeiro 245 540 581 174 114

    Fevereiro 200 377 324 172 284

    Maro 116 0 20 73 118

    Total 656 955 947 446 581

    1 Disponvel em: . Acesso em 02 de agosto de 2013.

    http://www.cgesp.org/v3/alagamentos.jsp?dataBusca=17%2F07%2F2012&enviaBusca=Buscar

  • 15

    Os nmeros mostram que os alagamentos so eventos que ocorrem em

    grande escala na cidade, com o registro de at 80 pontos de alagamento em um

    mesmo dia (CGE, 2013).

    Alm disso, os alagamentos e inundaes so fenmenos cotidianos com os

    quais o paulistano convive nos dias de chuva. O grfico da figura 1.1 mostra a

    quantidade de dias com registros de pontos de alagamento para cada ms e ano.

    Os dados foram registrados pelo CGE e referem-se ao perodo de vero.

    Os eventos de alagamentos ocorrem em torno de uma mdia de 50% dos

    dias em meses de vero com durao que varia de minutos a horas. J eventos

    considerados desastres naturais de grandes propores so mais raros. Ento, com

    base nos dados apresentados pela tabela 1 e pela figura 1.1, pode-se dizer que os

    casos de alagamento e inundao especficos da cidade de So Paulo so

    considerados fenmenos cotidianos.

    Quantidade de dias com registros de alagamentos (%)

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    2008/2009 2009/2010 2010/2011 2011/2012 2012/2013

    Dezembro

    Janeiro

    Fevereiro

    Maro

    Figura 1.1: Proporo dos dias com registros de alagamentos.

    Fonte: Adaptado de CGE (2013).

  • 16

    Perante essa realidade, diversas medidas tm sido tomadas pelo poder

    pblico para mitigar o problema dos alagamentos e inundaes na cidade. Dentre

    elas encontram-se o Plano Diretor de Macrodrenagem, a construo de piscines,

    polderes e barragens mveis, alm do projeto de desassoreamento dos rios (DAEE,

    2013).

    No entanto, esses problemas no sero extintos a curto e mdio prazo, dadas

    as circunstncias. Ainda h a necessidade da convivncia com o problema por parte

    da populao. Por outro lado, a tecnologia oferece meios para atuao mais direta

    das pessoas em relao aos problemas enfrentados pelas mesmas no cotidiano.

    Segundo Goodchild (2007a), a Web 2.0 permite a participao dos usurios como

    fornecedores de informao, deixando de ser apenas receptores. Para Boulos et al.

    (2011), as mdias sociais so meios de comunicao eficientes, utilizado para

    informar os acontecimentos no momento em que estes ocorrem.

    Desta forma, diante do cenrio de alagamentos e inundaes presente na

    cidade de So Paulo e das tendncias tecnolgicas atuais de disseminao e

    compartilhamento de informaes pela Web, vlido analisar o modo como tais

    eventos vm sendo gerenciados pela sociedade em geral.

    Goodchild (2007a) analisa a questo da colaborao da sociedade no

    compartilhamento de informaes sobre fenmenos naturais, principalmente em

    situaes de desastres. Segundo o autor, desde o terremoto no Haiti ocorrido em

    2010, diversos esforos tm sido realizados no sentido de envolver a sociedade civil

    na produo de informaes sobre as reas atingidas por desastres, o que

    possvel devido disponibilidade das tecnologias de informao e comunicao,

    como GPS, web 2.0, aparelhos celulares, entre outros.

    A popularizao do GPS, aliada disponibilidade de ferramentas de

    Geoprocessamento de forma livre e gratuita, permite ao cidado uma maior

    participao na produo de informao geogrfica, assim como o compartilhamento

    das informaes em forma de mapa e sua disponibilizao na internet. Esse

    processo de gerao de dados por pessoas no qualificadas (usurios comuns)

  • 17

    conhecido como Volunteered Geographic Information (VGI), assim denominado por

    Goodchild (2007a).

    O VGI um fenmeno relativamente recente, em que as pessoas atuam

    como sensores na coleta de informaes, se tornando capazes de fornecer dados

    que podem ser usados para diversos fins pela sociedade e que funcionam bem em

    situaes de desastres naturais, como mostram estudos j realizados

    (GOODCHILD, 2007 a).

    Diante do contexto de alagamentos e inundaes no qual est inserida a

    cidade de So Paulo, cujas consequncias afetam diretamente a vida da populao,

    bem como da disponibilidade tecnolgica ao alcance de pessoas sem qualificao

    tcnica, justifica-se o interesse e a motivao para a realizao deste trabalho.

    Assim, a fim de contribuir com a temtica em questo, a presente pesquisa

    tem como objetivo apresentar e discutir um esquema conceitual para um sistema

    dinmico e colaborativo de mapeamento dos pontos alagados. No esquema

    proposto a transmisso dos dados realizada atravs do sistema de localizao do

    aparelho celular, cujo aplicativo permite que os dados sejam carregados

    automaticamente no mapa.

    Uma prova de conceito foi desenvolvida - o prottipo Pontos de Alagamento

    (https://pontosdealagamento.crowdmap.com/) atravs da plataforma livre e de

    cdigo aberto Crowdmap/Ushahidi. Nesse prottipo foram mapeados os pontos de

    alagamento na cidade de So Paulo com dados obtidos por meio da contribuio

    voluntria das pessoas, a fim de testar a viabilidade da proposta.

    Para o sistema em questo, o termo dado geogrfico corresponde aos

    pontos de alagamento coletados pelos usurios no momento do evento, enquanto o

    termo informao geogrfica corresponde ao contedo gerado pelo sistema e

    disponibilizado em forma de mapa na web. Tais termos foram definidos de acordo

    com suas citaes em trabalhos j realizados acerca do conceito de VGI, como pode

    ser visto em Elwood, Goodchild e Sui (2012); Hardy, Frew e Goodchild (2012); Sui e

    Goodchild (2011), entre outros.

    https://pontosdealagamento.crowdmap.com/

  • 18

    De acordo com Longley et al. (2013), os dados consistem em nmeros, texto,

    smbolos que podem ser considerados neutros e quase sem contexto.

    Correspondem aos fatos geogrficos brutos, como a temperatura num dado

    momento e local.

    J o termo informao pode ser usado no sentido restrito ou amplo. No

    sentido restrito, a informao pode ser tratada como sinnimo de dado, desprovida

    de sentido. A informao tambm pode ser definida como qualquer coisa que possa

    ser representada de forma digital, nesse caso, a informao diferencia-se de dado

    porque implica numa seleo, organizao e preparao para fins especficos.

    Ento, a informao pode ser definida como dados que servem a um propsito ou

    dados aos quais agregada uma interpretao (LONGLEY et al., 2013).

    1.1 OBJETIVOS

    1.1.1 Objetivo Geral

    O objetivo geral do trabalho apresentar e discutir um esquema conceitual de

    um sistema dinmico de mapeamento colaborativo de alagamentos e inundaes na

    cidade de So Paulo/SP, atravs da contribuio voluntria de dados geogrficos

    obtidos principalmente por meio de receptores GPS ou outras formas alternativas de

    informao da localizao pelo celular.

    1.1.2 Objetivos Especficos

    Os objetivos especficos consistem em:

  • 19

    1. Elencar os benefcios e restries da utilizao de dados de VGI em sistemas

    dinmicos de mapeamento, em especial com relao s caractersticas

    temporais do fenmeno mapeado.

    2. Investigar sobre o uso de metadados e qualidade dos dados geogrficos

    voluntrios em diferentes aplicaes.

    3. Validar o esquema proposto de acordo com o contexto da cidade de So

    Paulo a partir do desenvolvimento de prottipo e realizao de fase de teste

    como prova de conceito.

    1.2 HIPTESE

    Um sistema Web para capturar dados sobre pontos de alagamento ou

    inundao pode ser concebido e implementado para receber informaes

    voluntrias relevantes de cidados sem treinamento prvio ou conhecimento

    especializado.

    1.3 ESTRUTURA

    A presente dissertao est dividida em quatro captulos, sendo um captulo

    de reviso da literatura, um captulo sobre os materiais e mtodos, um captulo

    sobre os resultados e a discusso e um captulo sobre as concluses.

    O captulo dois traz uma reviso sobre os conceitos dos principais termos

    envolvidos na pesquisa, assim como um breve levantamento sobre os sistemas que

    informam sobre alagamentos e inundaes na cidade de So Paulo, assim como as

    tecnologias auxiliares a estes sistemas.

    O captulo trs trata do procedimento metodolgico adotado para o

    desenvolvimento do trabalho.

  • 20

    O captulo quatro discute as questes relacionadas aos padres temporais,

    aos metadados e qualidade dos dados geogrficos voluntrios. Apresenta o

    esquema conceitual do sistema dinmico de mapeamento colaborativo de

    alagamentos e o prottipo Pontos de Alagamento como prova de conceito. E por

    fim, discorre sobre o questionrio aplicado para avaliao do sistema.

    O captulo cinco traz as concluses geradas a partir da anlise dos

    resultados obtidos.

  • 21

    2. REVISO DA LITERATURA

    2.1 CONCEITOS RELACIONADOS AOS FENMENOS DE ALAGAMENTOS E

    INUNDAES

    Os alagamentos e inundaes so eventos intensificados pelo processo de

    urbanizao desordenado. Estes podem ser considerados desastres naturais ou

    fenmenos naturais. Os eventos classificados como desastres so caracterizados

    pela abrangncia aos seres humanos, atravs de danos materiais e prejuzos

    socioeconmicos. Caso no haja danos e/ou prejuzos, o fenmeno no deve ser

    considerado um desastre e sim um evento natural (KOBIYAMA et al., 2006).

    A Prefeitura de So Paulo (2013)2 considera os desastres naturais como

    aqueles provocados por fenmenos e desequilbrios da natureza e produzidos por

    fatores externos e que atuam independentemente da ao humana.

    A UNISDR (2012) considera como desastre natural a interrupo do

    funcionamento de uma comunidade ou sociedade, cujos danos podem constituir em

    perdas e/ou impactos materiais, econmicos ou ambientais, os quais afetam a

    capacidade da sociedade em lidar com seus prprios recursos.

    De acordo com a PNDC (BRASIL, 2007a), desastre considerado o resultado

    de eventos adversos, naturais ou provocados pelo homem, cuja ao ocorre em um

    ecossistema vulnervel, causando danos humanos, materiais e ambientais e

    conseqentemente prejuzos econmicos e sociais. A intensidade de um desastre

    varia de acordo com a magnitude do evento e a vulnerabilidade do sistema, sendo

    quantificada em funo de danos e prejuzos.

    2 Disponvel em: < http://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade/secretarias/seguranca_urbana/defesa_civil/terminologiadesastres/index.php?p=7789>. Acesso em 17 de agosto de 2013.

    http://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade/secretarias/seguranca_urbana/defesa_civil/terminologiadesastres/index.php?p=7789http://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade/secretarias/seguranca_urbana/defesa_civil/terminologiadesastres/index.php?p=7789

  • 22

    Os conceitos apresentados permitem classificar eventos de alagamentos e

    inundaes como desastres naturais. No entanto, a presente pesquisa considera os

    eventos naturais cotidianos de alagamentos e inundaes para o mapeamento.

    A seguir sero apresentados os conceitos de alagamento, inundao e

    enchente para o esclarecimento sobre o uso desses termos no trabalho.

    2.1.1. Alagamento

    Alagamento corresponde ao acmulo de gua nas ruas e nos permetros

    urbanos devido s fortes precipitaes pluviomtricas, onde os sistemas de

    drenagem so ineficientes. Est relacionado reduo da infiltrao natural nos

    solos urbanos, devido impermeabilizao do solo, pavimentao das ruas,

    desmatamento de encostas, assoreamento dos rios, entre outros (CASTRO, 2003).

    Para Brasil (2007b) alagamento pode ser definido como o acmulo

    momentneo de guas em uma dada rea causado por deficincia no sistema de

    drenagem, o qual pode ou no estar ligado aos processos de natureza fluvial.

    De acordo com Nobre et al. (2010), alagamento o acmulo de uma lmina

    rasa de gua, o qual afeta as vias pblicas e consequentemente causa transtornos

    para a circulao de pedestres e veculos. Os processos de alagamento ocorrem

    frequentemente na RMSP, principalmente por deficincias no sistema de drenagem

    urbano.

    Ento, para esta pesquisa, o alagamento ser considerado o acmulo de

    gua nas ruas dentro do permetro urbano, causado por problemas nos sistemas de

    drenagem, seja por infraestrutura inadequada ou chuvas em excesso.

  • 23

    2.1.2. Inundao

    A inundao ocorre quando h o aumento do nvel dos rios, alm da sua

    vazo normal, com consequente transbordamento de suas guas sobre a plancie

    adjacente s suas margens, denominada plancie de inundao (KOBIYAMA, 2006).

    Tambm pode ser considerada como o processo de transbordamento da

    gua de rios, lagos e audes causado por precipitaes anormais, cujo

    transbordamento invade as reas adjacentes, provocando danos. As inundaes

    so classificadas em funo da magnitude e da evoluo. Em funo da magnitude,

    as inundaes so classificadas em inundaes excepcionais, inundaes de

    grande magnitude, inundaes normais ou regulares e inundaes de pequena

    magnitude. Em funo da evoluo, as inundaes so classificadas em enchentes

    ou inundaes graduais, enxurradas ou inundaes bruscas, alagamentos e

    inundaes litorneas provocadas pela brusca invaso do mar (BRASIL, 2007a).

    As inundaes graduais, aquelas em que a elevao do nvel da gua e

    consequente transbordamento do leito do rio ocorrem lentamente, de forma gradual

    (CASTRO, 2003), tambm podem ser denominadas flood ou flooding, de acordo

    com a literatura inglesa, cujo conceito caracteriza uma condio geral ou temporria,

    onde propriedades (terra seca) so inundadas pela gua resultante de diversos

    fatores como furaces, barragens, sistemas de drenagem obstrudos e rpida

    acumulao de gua da chuva (NFIP, 2012).

    De acordo com o NOAA (2012), inundao o transbordamento das guas

    dos rios em terras secas e pode ser causada por chuvas fortes, quando as ondas do

    mar invadem o continente, quando a neve derrete rpido demais ou quando

    barragens ou diques se quebram. Pode ocorrer com alguns centmetros de gua ou

    cobrir o telhado de uma casa.

    A inundao pode ocorrer rapidamente (flash flood) sem nenhum aviso ou

    pode ocorrer lentamente e perdurar por dias, semanas ou mais. Este mesmo

    conceito compartilhado pelo NDEC (2012), o qual considera inundao como o

  • 24

    transbordamento do leito do rio para as reas circundantes e, de acordo com a

    intensidade, pode ser gradual ou repentino.

    Para Tucci e Bertoni (2003) as inundaes das reas ribeirinhas ocorrem

    quando a quantidade de gua que chega ao rio superior sua capacidade de

    drenagem, causadas por fenmenos naturais ou por diversos usos do solo, como

    urbanizao ou obras hidrulicas.

    Neste estudo o conceito de inundao adotado ser quele considerado

    como o processo de extravasamento das guas de um determinado canal de

    drenagem para as reas adjacentes, como consequncia de uma enchente, onde as

    guas atingem a cota mxima de suporte da calha principal do rio (BRASIL, 2007b).

    2.1.3. Enchente

    A enchente considerada como um aumento do nvel dos rios at o limite de

    sua vazo sem a ocorrncia de transbordamento. Neste caso, o rio fica cheio, mas

    no ocorre o extravasamento de suas guas para alm de seu leito (KOBIYAMA,

    2006).

    Castro (2003) caracteriza o termo enchente como uma inundao gradual do

    prprio leito do rio em que as guas elevam-se de forma paulatina e previsvel,

    mantendo os leitos cheios durante algum tempo e escoando-se gradualmente em

    seguida. A enchente tambm pode ser caracterizada como a elevao do nvel da

    gua, durante certo perodo de tempo, em um canal de drenagem, causada pelo

    aumento da vazo ou descarga (BRASIL, 2007b).

    A figura 2.1 representa um canal de drenagem em trs situaes distintas:

    situao normal, com o nvel da gua em cotas medianas de sua capacidade;

    situao de enchente, com o nvel da gua na sua cota mxima de capacidade e

    situao de inundao, com o nvel da gua alm da sua capacidade de suporte,

    onde h o extravasamento do leito e alcance das reas circundantes.

  • 25

    Figura 2.1: Perfil esquemtico representando os processos de enchente e inundao.

    Fonte: Brasil (2007b).

    A enchente ser considerada o estado intermedirio das guas dos rios ou

    canais de drenagem para a ocorrncia de inundao, portanto, este conceito ficar

    subentendido ao mencionarmos o termo inundao.

    2.2 VOLUNTEERED GEOGRAPHIC INFORMATION (VGI)

    O desenvolvimento tecnolgico e dos meios de comunicao, principalmente

    da web 2.0, GPS e aparelhos celulares, tem proporcionado a gerao de uma

    quantidade significativa de dados geogrficos, bem como sua disponibilidade aos

    usurios. Neste contexto, torna-se possvel a democratizao e acesso a tais dados

    por pessoas comuns e por diversas finalidades, onde a sociedade como um todo

    pode gerar, compartilhar e disseminar informaes geogrficas.

    Goodchild (2007a) chama a ateno para o comportamento da humanidade

    frente a essas novas tecnologias, pois h um grande nmero de cidados comuns

    contribuindo para a criao de informaes geogrficas, com pouca ou nenhuma

    qualificao formal, uma funo que por sculos foi reservada a instituies oficiais.

    Essas pessoas esto agindo de forma voluntria, sendo que o resultado pode ou

    no ser preciso. Coletivamente, isso representa uma inovao que ir gerar impacto

  • 26

    nos Sistemas de Informao Geogrfica (SIG), inovao esta intitulada pelo autor

    como Volunteered Geographic Information (VGI), ou seja, informao geogrfica

    obtida por cidados comuns, de forma coletiva e voluntria, sem a necessidade de

    qualificao profissional.

    De acordo com Goodchild (2007b), o ser humano pode se comportar como

    sensor, pois ao longo da vida adquire conhecimentos sobre os lugares em que vive,

    trabalha ou visita, como nomes dos lugares, feies topogrficas, redes de

    transportes. O ser humano pode ser considerado um sensor mvel inteligente,

    equipado com habilidades de interpretao e integrao que variam de acordo com

    a experincia da pessoa. Tais habilidades ainda podem ser acentuadas com a

    possibilidade de uso de telefones celulares com GPS embarcado, cmeras digitais,

    veculos que rastreiam a posio, entre outros.

    Nos ltimos anos houve um rpido crescimento de websites que permitem

    aos usurios contriburem com uma gama diversificada de informaes geogrficas

    ou informaes de atributos. Como exemplo, WikiMapia, OpenStreetMap,

    Mapufacture, GeoCommons, TerraWiki, FixMyStreet, WhoIsSick etc (GOODCHILD,

    2007b).

    A chamada wikificao atingiu tambm os SIGs, pois as quatro principais

    funes do SIG (aquisio de dados, armazenamento, modelagem e

    mapeamento/visualizao) tm sido cada vez mais realizadas no esprito

    colaborativo. O desenvolvimento mais significativo para a wikificao do SIG est na

    rea de produo de dados, isto se deve ao fato da mudana de comportamento das

    pessoas frente vasta informao geoespacial disponvel on-line (GOODCHILD,

    2007b).

    Elwood; Goodchild e Sui (2012) tambm fazem uma anlise das

    caractersticas da informao voluntria que a diferencia da informao obtida

    convencionalmente. Para os autores, o contedo da informao, as tecnologias

    utilizadas para adquiri-las, as questes sobre a qualidade dos dados, bem como os

    mtodos e tcnicas relacionadas e os processos sociais envolvidos na sua criao e

  • 27

    impactos fazem do VGI um universo diferenciado no modo de aquisio,

    compartilhamento, disseminao e uso de informaes geogrficas.

    Embora existam muitas questes com relao investigao dos motivos que

    levam as pessoas a contriburem, qualidade dos dados e aos mtodos adequados

    para sntese e anlise de VGI, fato que se encontra disponvel uma vasta

    quantidade de dados VGI e que estes constituem uma rica e imediata fonte de

    informaes geogrficas para diversos fins (ELWOOD; GOODCHILD; SUI, 2012).

    Os mesmos autores apontam uma outra caracterstica do VGI, o qual pode

    ser entendido como Prtica Social, fundamentado nos modos de representao da

    informao para diferentes grupos sociais e em lugares diferentes, na questo da

    excluso digital, nos novos papis e prticas sociais que esto surgindo, como auto-

    representao e ao coletiva, entre outros (ELWOOD; GOODCHILD; SUI, 2012).

    Sui e Goodchild (2011) complementam esse pensamento ao afirmarem que

    as interaes entre os usurios de SIG no se limitam ao ciberespao, comum os

    usurios de uma comunidade virtual se encontrarem em reunies, como ocorre nas

    mapping parties do OpenStreetMap, um projeto de esforo voluntrio para o

    mapeamento livre e editvel das ruas do mundo inteiro.

    A informao geogrfica voluntria tambm pode contribuir com as pesquisas

    cientficas no campo da Geografia Cultural, Histrica, Poltica, como base em

    observaes preliminares, na formulao de hipteses e sistemas conceituais e na

    seleo de reas de estudo. Tambm pode conter dados importantes em questes

    que envolvem a percepo humana, como no conceito de lugar, por exemplo

    (ELWOOD; GOODCHILD; SUI, 2012).

    No entanto, ainda h desafios a superar no estudo do VGI, o desenvolvimento

    de metodologias para fazer uso da informao e a compreenso das implicaes

    sociais desse fenmeno, principalmente quanto ao acesso s novas tecnologias

    (ELWOOD; GOODCHILD; SUI, 2012).

    Com relao qualidade dos dados VGI, Elwood; Goodchild e Sui (2012)

    argumentam que uma maneira de testar a qualidade do dado pode ser atravs do

  • 28

    mtodo da comparao, em que uma informao pode ser comparada s outras

    relacionadas ao mesmo assunto. Outro indicativo pode ser a quantidade de pessoas

    que contribuem com dados, sendo assim, fatos sobre lugares mais povoados

    tendem a ser mais precisos do que fatos sobre lugares menos povoados. Alm

    disso, em muitos casos a reviso dos dados pode ser feita por um grupo de pessoas

    voluntrias, o que tambm pode reduzir o erro.

    Sui e Goodchild (2011) reforam a questo da necessidade de estudo

    cientfico a respeito da qualidade dos dados, assim como a questo da aplicao

    correspondente aos dados gerados, o rastreamento da origem dos dados, a

    interoperabilidade semntica e a questo de como trabalhar com grandes volumes

    de dados de diversas fontes em tempo real. A questo seria como combinar dados

    com precises variadas e com diferentes nveis de detalhes e generalizaes.

    No entanto, trabalhos sobre mtodos para estudar VGI j vm sendo

    desenvolvidos, como podemos observar em Hardy; Frew; Goodchild (2012). Neste

    trabalho foi desenvolvido um mtodo quantitativo para medir distncias entre a

    localizao do autor e a localidade do assunto ao qual este contribuiu, discutindo,

    assim, o papel das distncias na produo VGI.

    Os autores analisaram como as contribuies so afetadas pela distncia, e

    consequentemente, pelas questes scio-comportamentais geradas a partir das

    novas formas de autoria coletiva on-line, o que os autores chamam online collective

    authorship. Ainda de acordo com Hardy; Frew e Goodchild, (2012), as novas

    abordagens para a geolocalizao dos contribuintes de dados geogrficos teriam um

    impacto significativo sobre as pesquisas relacionadas ao VGI.

    Estudos relacionados integrao de dados voluntrios com IDE

    (Infraestrutura de Dados Espaciais) tambm esto sendo desenvolvidos. Como

    exemplo pode ser citada a pesquisa desenvolvida por Miranda et al. (2011), na qual

    os autores desenvolveram uma arquitetura para sistemas de informao com

    capacidade para receber dados voluntrios. Os autores propem a adaptao e

    integrao de uma arquitetura para infraestrutura de dados espaciais com

    componentes colaborativos.

  • 29

    2.2.1 Uso de VGI em situaes de fenmenos ou desastres naturais

    Segundo Goodchild (2007a), acontecimentos relativamente recentes, como o

    Tsunami ocorrido no Oceano ndico em 2004 ou o furaco Katrina nos Estados

    Unidos em 2005, despertaram a ateno para a importncia da informao

    geogrfica no gerenciamento de emergncias e na fase posterior aos desastres.

    O mesmo autor argumenta que satlites de observao da Terra podem no

    passar pelo mesmo local afetado repetidamente e por vrios dias, que imagens de

    satlites e imagens areas podem ser comprometidas devido s condies

    atmosfricas desfavorveis, como nuvens e fumaa, e que o rpido download de

    imagens digitais pode ser impedido por imprevistos, como falta de energia, conexo

    com a internet ou problemas com o hardware ou software do computador.

    Diante disso, cidados da rea afetada podem se apresentar como

    fornecedores de dados geogrficos, podendo relatar as condies do local atravs

    de recursos presentes em celulares, como mensagens de texto, voz ou fotos

    (GOODCHILD, 2007a).

    Goodchild (2007b) complementa ao afirmar que cada pessoa pode ser

    considerada um sensor mvel, equipada com suas prprias habilidades. Sendo

    que o uso de equipamentos, como os telefones celulares habilitados com GPS,

    cmeras digitais ou sensores que monitoram a poluio atmosfrica, permite a

    otimizao dessas habilidades no momento da coleta do dado geogrfico.

    A informao geogrfica voluntria pode ser importante em todas as fases

    que envolvem um desastre, antes, durante e aps o evento. Nesses casos os

    cidados podem contribuir com informaes a respeito da identificao e

    quantificao dos riscos, dos parmetros de vulnerabilidade, do planejamento de

    aes de emergncia. Podem, tambm, colaborar com informaes sobre o histrico

    dos desastres, como localizao, frequncia, extenso e intensidade. Podem ainda

    comunicar suas opinies e percepes sobre as estratgias de enfrentamentos dos

    riscos e medidas de mitigao (POSER; DRANSCH, 2010).

  • 30

    Durante um evento natural, os cidados podem contribuir com dados em

    tempo quase real, como a descrio da extenso e intensidade do evento, bem

    como dos resultados e status das atividades de resposta (POSER; DRANSCH,

    2010).

    De acordo com Sui (2008), as pessoas podem ser consideradas usurias

    ativas na produo e disponibilidade de dados, enquanto que at recentemente

    eram consideradas usurias passivas, consumidoras de informao. Para ilustrar a

    ideia de Sui (2008), vale a pena lembrar de uma srie de incndios em Santa

    Brbara (Califrnia/EUA) nos anos de 2008/2009 que perdurou por dias e destruiu

    centenas de casas. Um dos incndios Jesusita Fire ocorreu em maio de 2009,

    queimou por dois dias e destruiu setenta e cinco casas (GOODCHILD; GLENNON,

    2010). Neste episdio, vrios indivduos se mobilizaram produzindo informao

    voluntria, como por exemplo, a atualizao constante do permetro do fogo em

    mapas na web. No fim da emergncia havia vinte e sete mapas voluntrios on-line, o

    mais popular com 600.000 acessos, o qual trazia informaes essenciais sobre a

    localizao dos pontos de fogo, ordens de evacuao, locais de abrigo de

    emergncia, etc (GOODCHILD; GLENNON, 2010).

    Outro caso semelhante aconteceu na Austrlia em fevereiro de 2009, em que

    uma srie de mapas voluntrios foram disponibilizados na web durante os incndios

    ocorridos nos estados de Victoria, Nova Gales do Sul e territrio da capital

    australiana. Os incndios foram marcados como pontos no Google Maps,

    associados s caractersticas referentes data e hora de incio, status, tipo,

    tamanho, veculos enviados para o local, dentre outros (ROCHE et al., 2011).

    Com o mesmo propsito, a plataforma Ushahidi foi desenvolvida em 2008

    para a gerao de mapas colaborativos destinados gesto de crises (crise poltica,

    desastres naturais, conflitos locais etc). Esta plataforma permite que qualquer

    pessoa possa compartilhar informaes atravs de mensagens de celular, e-mail ou

    formulrios disponveis no website. Trata-se de uma plataforma gratuita, de cdigo

    fonte aberto, que opera de acordo com a lgica mashups, isto , combina diversos

    servios da web, tais como mapeamento, banco de dados, ferramentas de

    manipulao de dados, funcionalidades visuais, dentre outros (ROCHE et al., 2011).

  • 31

    Essa plataforma foi utilizada durante o terremoto do Haiti em 2010 e, mais

    recentemente, durante o terremoto de Christchurch, na Nova Zelndia, em fevereiro

    de 2011. Desde sua criao, o Ushahidi foi usado em vrias situaes que envolvem

    eventos naturais, seja por ONGs (Organizao No-Governamental) ou autoridades

    nas respostas aos eventos (ROCHE et al., 2011).

    Outras iniciativas para o uso mais eficaz da informao geogrfica voluntria

    em situaes de fenmenos naturais so desenvolvidas pelo meio acadmico. De

    Longueville et al. (2010) propuseram a integrao de VGI com IDE por meio da

    iniciativa SWE (Sensor Web Enablement). O projeto conhecido como DENS

    (Digital Earths Nervous System), considerado pelos autores como uma nova

    metfora para fornecer recursos mais dinmicos gesto de sistemas de

    informao. O sistema consiste na gerao de informao sobre focos de incndio

    na Europa, em que os dados de VGI so considerados complementares aos dados

    oficiais da Comisso Europeia.

    No Brasil, as experincias com VGI tambm vm acontecendo. J existem

    diversos websites de mapeamento voluntrio, como Wikimapa, Wikicrimes,

    OpenStreetMap Brasil, dentre tantos outros. Na rea ambiental no diferente,

    dadas as ltimas tragdias de deslizamentos ocorridas na Regio Sul do pas, as

    intensas chuvas e inundaes na Regio Sudeste e os deslizamentos de grandes

    propores na regio serrana do estado do Rio de Janeiro no incio de 2011.

    Atualmente existem de dados voluntrios sobre fenmenos naturais no Brasil

    distribudos na internet. O site O ECO lanou em janeiro de 2011 um mapa para

    registrar os estragos da chuva em 2011. Neste espao, o usurio pode postar fotos,

    vdeos e relatos sobre inundaes, deslizamentos e soterramentos a partir de uma

    base de mapas do Google (O ECO, 2012)3.

    Outro exemplo o Disaster Map, criado em 2009, o qual permite a insero

    de eventos catastrficos em um mapa de desastres do mundo inteiro, tambm sobre

    3 Disponvel em: . Acesso em 07 de maro de 2012.

    http://www.ecocidades.com/2011/01/13/participe-mapa-colaborativo-oeco-dos-desastres-das-chuvas/http://www.ecocidades.com/2011/01/13/participe-mapa-colaborativo-oeco-dos-desastres-das-chuvas/

  • 32

    uma base de mapas do Google. A informao pode ser postada em forma de textos,

    fotos, vdeos ou links aps a ocorrncia do evento (DISASTER MAP, 2012)4.

    Estas experincias no Brasil e no mundo demonstram que h uma forte

    tendncia para a obteno, compartilhamento e disseminao de dados pela prpria

    sociedade civil. A facilidade de obteno dos dados aliada participao da

    populao permitem a criao de diversos mapas, bem como a publicao destes

    na web. Seja nas situaes de fenmenos naturais cotidianos ou de desastres, o

    VGI pode ser considerado uma fonte de informao importante para o auxlio nas

    tomadas de deciso.

    Em situaes de desastres naturais o VGI j se tornou elemento fundamental,

    dadas as experincias conhecidas, onde em muitos casos h a necessidade por

    dados e informaes em questo de horas para salvar vidas. Em muitos pases h

    uma deficincia no quadro de profissionais habilitados para a utilizao de dados

    provenientes de fontes oficiais, havendo uma sobrecarga nas instituies

    governamentais nos contextos de desastres, onde a demanda muito maior em

    relao ao cotidiano.

    Ento, a disponibilidade de imagens de satlites com alta resoluo, aliada a

    ferramentas como o Google Earth, tornam possveis a obteno e o

    compartilhamento de dados de forma muito rpida. As interfaces simples permitem o

    acesso por pessoas comuns, mesmo que no haja qualificao profissional

    nenhuma, apenas disposio para compartilhar (GOODCHILD, 2006).

    2.2.2 Anlise dos Dados Geogrficos Voluntrios

    Os dados geogrficos esto relacionados aos fenmenos geogrficos como

    sero descritos a seguir. Neste trabalho, os dados referem-se aos fenmenos de

    4 Disponvel em: . Acesso em 07 de maro de 2012.

    http://wikimapps.com/a/disastermap

  • 33

    alagamentos e inundaes que ocorrem na cidade de So Paulo. Sendo assim, um

    dado representa um local especfico numa determinada rua que encontra-se

    alagada. No esquema conceitual resultante do processo de modelagem e na

    implementao do prottipo, esse dado representado por um ponto e visualizado

    num mapa que representa a situao real.

    Os dados geogrficos so considerados dados brutos, ou seja, aqueles que

    ainda no passaram por processamento e no foram transformados em informaes

    geogrficas. Podem ser considerados como medidas observadas de um

    determinado fenmeno relacionado superfcie terrestre, cuja localizao espacial

    se faz um componente fundamental (LISBOA FILHO, 2000).

    De acordo com o mesmo autor, os dados geogrficos so dados espaciais,

    uma vez que descrevem as formas geomtricas (coordenadas numricas) dos

    objetos no espao. Assim, quando h a relao entre um dado espacial e sua

    localizao na superfcie atravs das coordenadas geogrficas, diz-se que esse

    um dado geogrfico, alm de ser um dado espacial.

    Os fenmenos geogrficos esto relacionados na contextualizao dos dados

    geogrficos e por sua vez, possuem caractersticas qualitativas e quantitativas que

    so descritas de forma textual e/ou numrica. Essas caractersticas correspondem

    aos atributos, cujo objetivo descrever as caractersticas no espaciais de um

    fenmeno geogrfico (LISBOA FILHO, 2000).

    Os fenmenos geogrficos ainda possuem uma caracterstica temporal que

    refere-se ao instante da ocorrncia ou observao do fenmeno (PEUQUET; DUAN,

    1995), muitas vezes correlacionada aos demais componentes da informao e que

    em diversas aplicaes corresponde uma caracterstica fundamental (LISBOA

    FILHO, 2000).

    Os fenmenos geogrficos, como eventos naturais, desastres e atividades

    antrpicas em geral, podem ser compilados por meio do VGI conforme discutido nas

    sees anteriores.

  • 34

    A ao de mapear os fenmenos geogrficos atravs de dados voluntrios

    possui diversos aspectos que merecem ser analisados, dentre eles, as questes

    relacionadas ao tempo, aos metadados e qualidade dos dados, de acordo com

    apontamentos de Sui e Goodchild (2011).

    Nessa pesquisa, alguns exemplos de projetos com VGI de diversas reas de

    aplicao foram analisados a fim de verificar como as questes referentes s

    dimenses temporais, metadados e qualidade dos dados so tratadas. Os projetos

    analisados foram: OakMapper.org, QLD Flood Crisis Map, OpenStreetMap,

    Interactive Injury Hotspot Mapping Tool, eBird, Jesusita Fire, Projeto Tracksource,

    Ushahidi Christchurch Recovery Map, Sinsai.info e AbandonedDevelopments.com.

    Atravs desses exemplos foi possvel comparar o modo como as caractersticas

    relacionadas questo temporal, aos metadados e qualidade dos dados foram

    abordadas em tais projetos em relao ao esquema conceitual proposto por esse

    projeto de pesquisa.

    Na anlise, o tempo foi classificado de acordo com a ordem, variao e

    granularidade proposta por Edelweiss (1998). Quanto aos metadados foi verificada a

    existncia dos mesmos, assim como seu contedo. Com relao qualidade dos

    dados foi apresentado o procedimento de verificao da qualidade utilizado em cada

    projeto, assim como a maneira como o usurio pode informar o dado ao sistema.

    Ainda foi apresentada a descrio dos projetos e o local do fenmeno mapeado a

    fim de situar as caractersticas apresentadas.

    Sendo assim, as questes relacionadas ao tempo, aos metadados e

    qualidade dos dados geogrficos voluntrios foram analisados e discutidos, com o

    objetivo de melhor entender o VGI relacionado aos fenmenos de alagamentos e

    inundaes no contexto de So Paulo/SP.

  • 35

    2.3 SISTEMAS QUE INFORMAM SOBRE ALAGAMENTOS E INUNDAES EM

    SO PAULO

    2.3.1 Salas de Situao DAEE

    O DAEE (Departamento de guas e Energia Eltrica) do Estado de So Paulo

    possui um setor responsvel por auxiliar diretamente no controle de enchentes em

    quatro cidades do Estado So Paulo, Taubat, Piracicaba e Registro. Este setor

    constitudo pelas Salas de Situao, cuja funo avaliar diariamente os nveis

    das guas nos rios, barragens e reservatrios, bem como monitorar o potencial das

    precipitaes nos vrios perodos do ano, principalmente na poca das cheias

    (DAEE, 2012a).

    O monitoramento realizado atravs dos dados do radar meteorolgico de

    propriedade do DAEE em convnio com a Fundao de Amparo Pesquisa do

    Estado de So Paulo (FAPESP), o qual fornece informaes a respeito das chuvas

    que se aproximam. Estas informaes so cruzadas com as de outros servios e a

    partir de ento, so traados possveis cenrios para a cidade, onde podem ser

    obtidas as caractersticas das chuvas, como sua velocidade, o tempo provvel que

    chegar e quais regies tero maior probabilidade de serem afetadas (DAEE,

    2012a).

    Como o Estado est dividido em regies e possui mapeados os pontos onde

    esto localizadas as encostas e os crregos com histrico de extravasamento, o

    DAEE desenvolveu um sistema de alerta aos lderes de comunidades cadastrados.

    Por meio deste sistema, os moradores cadastrados que habitam as reas de

    encosta e as reas sujeitas inundao recebem mensagens via celular com at

    duas horas de antecedncia chegada das chuvas, para que j fiquem atentos

    possibilidade de evacuaes (DAEE, 2012a).

  • 36

    2.3.2. Sistema de Alerta a Inundaes de So Paulo (SAISP)

    O SAISP um sistema de alerta operado pela Fundao Centro Tecnolgico

    de Hidrulica (FCTH). Est em funcionamento desde 1977 e tem como objetivo o

    monitoramento automtico de chuvas e dos nveis dos principais rios da bacia do

    Alto Tiet (DAEE, 2012b).

    Uma das funes do SAISP gerar boletins sobre as chuvas e suas

    consequncias na cidade de So Paulo a cada cinco minutos. A cada evento de

    chuva so gerados relatrios com intervalos de duas horas informando sobre seu

    estado e andamento (DAEE, 2012b).

    O monitoramento hidrolgico realizado atravs da Rede Telemtrica de

    Hidrologia do DAEE e do Radar Meteorolgico do Estado de So Paulo. A partir

    deste monitoramento so gerados os mapas de chuva observados na rea do Radar

    de Ponte Nova, as leituras de postos das Redes Telemtricas do Alto Tiet,

    Cubato, Registro e Piracicaba e os mapas com previses de inundaes na cidade

    de So Paulo (SAISP, 2012).

    O radar meteorolgico possibilita a observao e acompanhamento da

    evoluo espao-temporal dos fenmenos de chuva localizados nas reas das

    bacias hidrogrficas. Os dados obtidos atravs do radar so introduzidos em

    modelos hidrolgicos que possibilitam prever as vazes nos rios (SAISP, 2012).

    Logo em seguida o resultado da anlise enviado para um computador na

    Central de Operao do CTH (Centro Tecnolgico de Hidrulica e Recursos

    Hdricos), localizado na Cidade Universitria em So Paulo, via rede telefnica

    privada. Por fim, o resultado enviado juntamente com os dados das redes

    telemtricas do DAEE (Alto Tiet-Pinheiros), via linha privada, para a Prefeitura de

    So Paulo, para a distribuidora de energia eltrica ELETROPAULO, para o DAEE e

    para a imprensa (SAISP, 2012).

  • 37

    2.3.3. Iniciativas de mapeamento dinmico para alagamentos e inundaes em

    So Paulo

    A cidade de So Paulo possui iniciativas de mapeamento que informam sobre

    alagamentos e inundaes por meio de rgos pblicos e projetos colaborativos. O

    CGE, rgo da Prefeitura responsvel pelo monitoramento das condies

    meteorolgicas na cidade, disponibiliza informaes sobre alagamento em seu

    website por meio de dados fornecidos pela Companhia de Engenharia de Trfego

    (CET). As informaes so classificadas sob trs categorias - transitvel,

    intransitvel e inativo e disponibilizadas na sua pgina (CGE, 2013).

    Os dados gerados pelo CGE tambm podem ser visualizados atravs do

    aplicativo para celulares Alaga SP, compatvel com iPhone, iPod touch e iPad. Este

    aplicativo informa quais ruas, avenidas e vias esto alagadas na cidade em tempo

    quase real5.

    Outro aplicativo disponvel para usurios iPhone, iPod touch e iPad o

    Apontador Trnsito, onde possvel acompanhar a situao do trnsito de

    corredores, vias e estradas. Alm disso, o aplicativo traz notcias e informaes

    sobre incidentes em tempo quase real e disponibiliza imagens das cmeras da

    cidade e rodovias6.

    Existe ainda o aplicativo Waze, desenvolvido para iPhone e iPad, o qual traz

    informaes em tempo quase real sobre o trnsito e eventos relacionados, como

    acidentes, perigos e quaisquer situaes que possam interferir na rota viria7.

    5 Disponvel em: . Acesso em: 25 de agosto de 2013.

    6 Disponvel em: Acesso em: 25 de agosto de 2013.

    7 Disponvel em: < https://itunes.apple.com/br/app/waze-social-gps-traffic/id323229106?mt=8&ign-mpt=uo%3D2>. Acesso em: 25 de agosto de 2013.

    https://itunes.apple.com/br/app/alaga-sp/id355652124?mt=8https://itunes.apple.com/br/app/maplink-transito/id296691011?mt=8https://itunes.apple.com/br/app/waze-social-gps-traffic/id323229106?mt=8&ign-mpt=uo%3D2https://itunes.apple.com/br/app/waze-social-gps-traffic/id323229106?mt=8&ign-mpt=uo%3D2

  • 38

    Outros aplicativos foram desenvolvidos com o intuito de compartilhar

    informaes sobre a fluidez do trnsito e possveis entraves. Dentre eles podem ser

    citados o Trnsito Colaborativo (TRNSITO COLABORATIVO, 2013)8 e Wabbers

    (WABBERS, 2013)9.

    A CET, rgo municipal responsvel pelo monitoramento, avaliao e controle

    dos ndices de congestionamento dirio no trnsito, possui tcnicos que realizam as

    atividades operacionais posicionados no alto dos prdios ou atravs de viaturas. So

    tcnicos que possuem a finalidade de transmitirem as informaes sobre as

    ocorrncias, inclusive de pontos alagados, em tempo quase real. Os dados

    coletados na rua so transmitidos para a Central de Operaes, onde so

    processados, armazenados e apresentados na pgina on-line em forma de mapas,

    grficos e tabelas (CET, 2013)10.

    Quanto iniciativa colaborativa, ainda h carncia da participao popular em

    mapeamentos dos pontos de alagamento e inundao especficos da cidade de So

    Paulo.

    O portal de notcias G1 criou em 2012 o mapa Indique onde alaga na Grande

    So Paulo, atravs do qual o usurio pode indicar os locais que costumam alagar

    na regio. O mapa mostra os endereos dos pontos passveis de alagamento e fotos

    do local (G1 SO PAULO, 2013).

    Existem algumas pginas na web destinadas ao mapeamento dos

    alagamentos e inundaes em todo o Brasil, casos que incluem a cidade, porm de

    forma generalizada. Como exemplo, pode ser citado o Projeto Enchentes, cujo

    8 Disponvel em: . Acesso em 19 de agosto de 2013.

    9 Disponvel em: . Acesso em 19 de agosto de 2013.

    10 Disponvel em: http://cetsp1.cetsp.com.br/monitransmapa/agora/ajuda.htm. Acesso em 02 de

    agosto de 2013.

    http://robertorobson.com/transitocolaborativo/http://www.wabbers.com/http://cetsp1.cetsp.com.br/monitransmapa/agora/ajuda.htm

  • 39

    objetivo prestar servios de informao e ajuda no enfrentamento de algamentos e

    inundaes em todo o pas, de forma colaborativa. No blog existe uma pgina ligada

    ao Google Maps, onde possvel localizar e compartilhar dados relacionados a

    reas de inundaes, reas de risco, reas seguras, locais de abrigo, rotas

    alternativas, deslizamentos em estradas e locais de doao (PROJETO

    ENCHENTES, 2012)11.

    2.4 TECNOLOGIAS AUXILIARES AO SISTEMA PARA MAPEAMENTO

    COLABORATIVO DE ALAGAMENTOS E INUNDAES

    Nos ltimos anos houve avanos significativos quanto ao desenvolvimento

    tecnolgico e social. A internet evoluiu com a banda larga e melhorias nas tcnicas

    de visualizao, enquanto a sociedade melhor se organizou com a adoo

    generalizada de mdias sociais como um importante meio de comunicao

    (CRAGLIA et al., 2012).

    De acordo com os autores, o desenvolvimento tecnolgico dado pela

    interoperabilidade dos sistemas, organizao, armazenamento e recuperao dos

    dados, alm dos navegadores web, trouxe diversos elementos para a produo e

    compartilhamento de dados geogrficos ao alcance de centenas de milhares de

    pessoas em todo o mundo (CRAGLIA et al., 2012).

    Goodchild (2007a) j mencionava o importante papel da tecnologia para o

    VGI. Segundo o autor, o Google Earth e o Google Maps popularizaram o termo

    mash-up e atravs da web 2.0 foi possvel o compartilhamento das informaes pela

    populao. O uso generalizado de GPS em aparelhos eletrnicos, como cmeras

    fotogrficas e celulares permitiram a localizao geogrfica dos eventos. Assim

    11 Disponvel em: . Acesso em 02 de agosto de 2012.

    http://projetoenchentes.radioramabrasil.com/mapa/

  • 40

    como os grficos, resultados do desenvolvimento da computao possibilitaram a

    obteno de imagens em 3-D, como quelas do Google Earth.

    Atualmente e em termos globais, mais de cinco bilhes de pessoas possuem

    acesso a telefones celulares. H um aumento na proporo de acesso a

    smartphones com capacidades para cmera, microfone, GPS, armazenamento de

    dados e transferncia de dados em rede (FERSTER; COOPS, 2013).

    De acordo com Ferster e Coops (2013), dados obtidos com dispositivos de

    comunicao mvel pessoal podem fornecer uma geometria de viso diferente dos

    satlites de observao da Terra. Alm disso, os dispositivos possuem custo menor

    em comparao aos equipamentos de sensoriamento remoto, alm da possibilidade

    de utilizao dos mesmos por voluntrios em escalas espaciais amplas e com

    elevada frequncia temporal.

    Os autores mencionam que dentre as vantagens do uso de dispositivos

    mveis ainda so destacados a capacidade de coletar dados com rapidez e

    metadados consistentes, alm do fornecimento de ferramentas para a participao

    das pessoas na coleta de dados (FERSTER; COOPS, 2013).

    O aumento da disponibilidade de conexes internet domstica de alta

    capacidade e o custo reduzido associado a esses servios, os quais permitem

    aquisio rpida da informao, criaram as condies necessrias para a mudana

    no tratamento da informao geogrfica na web. O desenvolvimento contnuo de

    tecnologias relacionadas internet, como eXtensible Markup Language (XML),

    Simples Object Access Protocol entre outros, tambm colaborou com o

    compartilhamento de dados e informaes na web e consequentemente com a

    disseminao do VGI (HAKLAY; SINGLETON; PARKER, 2008).

  • 41

    2.4.1. Aparelhos celulares com sistemas de localizao

    Atualmente os sistemas de localizao so utilizados para diversas

    aplicaes. As atividades que envolvem posicionamento esto cada vez mais

    amparadas por tais sistemas, o que permite a localizao mais precisa dos objetos e

    eventos sobre a superfcie terrestre. Aliado aos sistemas de comunicao, como a

    telefonia mvel, esta tecnologia fornece uma extensa gama de utilizao em

    diferentes contextos.

    A fabricao de aparelhos cada vez mais completos, com agilidade de

    processamento e capacidade para suportar diversas aplicaes, como conexo Wi-

    Fi, acelermetros e sistemas de localizao, tornou vivel o uso de aparelhos

    celulares em situaes de fenmenos ou desastres naturais. A comunicao em si

    deixou de ser a nica funo dos celulares e estes passaram a ser utilizados

    tambm como ferramentas no processo de coleta de dados geogrficos.

    Dentre a temtica relacionada aos fenmenos e desastres naturais so

    inmeros os trabalhos relacionados ao uso de sistemas de localizao do celular

    nas fases de preveno, monitoramento e mitigao dos eventos, como pode ser

    observado em estudos j realizados (FLOR et al., 2011; HASTAOGLU et al., 2011;

    SARIFF et al., 2011; YANG et al., 2000, entre outros).

    Como exemplo pode ser citado o trabalho de Wu et al. (2011), em que os

    autores desenvolveram um mecanismo de utilizao de smartphones em situaes

    de desastres, em que o funcionamento do sistema de mensagens no depende da

    infra-estrutura convencional. Mesmo que as estaes de base sejam destrudas,

    possvel, de acordo com essa aplicao, o envio de mensagens de emergncia.

    A informao voluntria no contexto de desastres naturais pode ser facilmente

    difundida por meio dessas novas tecnologias, como celulares com GPS, as quais

    permitem o rpido acesso e compartilhamento via web, j que so aparelhos

    portteis, de fcil manuseio e acessvel maior parte da populao (GOODCHILD,

    2007a).

  • 42

    Kanhere (2011) define esta utilizao de dispositivos mveis para a coleta

    voluntria de dados geogrficos como sensoriamento participativo. Segundo o autor,

    os dados gerados a partir da utilizao de infra-estruturas existentes na

    comunicao, como o servio 3G e pontos de acesso Wi-Fi, podem constituir

    informaes importantes para a comunidade, a exemplo de estatsticas de trfego

    em tempo quase real, geradas a partir de trilhas com receptores GPS produzidas por

    motoristas.

    Com relao ao uso de sistemas de localizao do celular em projetos de VGI

    os exemplos tambm so vrios. O projeto OpenStreetMap, cujos arruamentos so

    traados via rota ou coleta de pontos com receptores GPS, pode ser citado como

    um deles (OSM, 2012). Outros casos relacionados aos fenmenos ou desastres

    naturais, dentre os citados nas sees anteriores, tambm utilizam ou utilizaram o

    sistema de localizao do celular para a coleta do dado.

    Uma forma de consolidar e dar visibilidade a esses tipos de dados carreg-

    los em servidores de mapas na internet. Existem diversos aplicativos web livres e

    gratuitos que oferecem servios de hospedagem para mapas colaborativos. Por trs

    desses servios existe tambm um grande nmero de usurios desenvolvedores, os

    quais somam esforos para o aperfeioamento e customizao das ferramentas

    para atender os diversos interesses de mapeamento.

    2.4.2 Plataformas web para publicao de mapas

    A quantidade de mapas produzidos e disponibilizados via web aumentou

    significativamente. Este fato se deve, em parte, difuso de programas gratuitos

    com interfaces amigveis, as quais permitem a realizao de tarefas complexas sem

    a necessidade de muitos conhecimentos em informtica (QUEIROZ FILHO;

    GIANNOTTI, 2012).

    De acordo com Fernandes e Ribeiro (2011) a publicao de mapas interativos

    na internet surgiu da necessidade de disponibilizar dados com caractersticas

  • 43

    cartogrficas no ambiente web, de forma que um grande nmero de usurios tivesse

    acesso para os mais diversos fins.

    As aplicaes geradas por plataformas web geralmente so amigveis ao

    usurio, as quais possuem interfaces intuitivas e comandos de fcil entendimento.

    Diversas empresas j manifestam interesse diante das novas tecnologias que

    permitam disponibilizar mapas com interfaces e contedos interativos. A empresa

    Google um exemplo, pois disponibiliza o servio de API do Google Maps, uma

    interface de desenvolvimento para aplicaes de mapeamento na web (OLIVEIRA;

    NETO; SANTOS, 2010).

    As plataformas tradicionais como ArcGIS da ESRI ainda so largamente

    utilizadas para os procedimentos complexos que envolvem SIG. No entanto, novas

    ferramentas vm sendo disponibilizadas para possibilitar a visualizao do dado

    espacial. Dentre as novas ferramentas destaca-se a crescente variedade de

    plataformas independentes e servios GeoWeb (Geospatial Web) dedicados ao

    fornecimento de ferramentas para automatizar ou simplificar tarefas relacionadas

    aos dados espaciais (CINNAMON; SCHUURMAN, 2012).

    Atualmente existem diversas plataformas livres e gratuitas que possibilitam a

    hospedagem de mapas, como Crowdmap12, Meipi13, Mapme14, UMapper15,

    Wikimapps16, entre outros. Essas plataformas disponibilizam ferramentas gratuitas

    que permitem a criao de mapas pelos prprios usurios sobre os temas de seus

    interesses. A maioria possui aplicativo para celular e interface com mdias sociais,

    como Facebook e Twitter.

    Tais plataformas so compostas por objetos que podem ser modificados pelo

    usurio de acordo com o objetivo da aplicao. De modo geral, o sistema padro

    12

    https://crowdmap.com/welcome

    13 http://meipi.org/

    14 http://www.mapme.com/

    15 http://www.umapper.com/

    16 http://wikimapps.com/

    https://crowdmap.com/welcomehttp://meipi.org/http://www.mapme.com/http://www.umapper.com/http://wikimapps.com/

  • 44

    composto por um mapa, onde a informao visualizada, por campos editveis,

    como as reas da legenda, ttulo, descrio da aplicao e logotipo, alm do menu

    principal, com as funes de pesquisa, contribuio com dados e gerenciamento.

    Na maioria dos casos, as plataformas so criadas de forma colaborativa, em

    que um grupo de desenvolvedores se une para a elaborao e constante

    aprimoramento do sistema. Em alguns casos, como WikiMapps, a iniciativa pode ser

    desenvolvida por empresas privadas. No entanto, existem diversas plataformas com

    cdigo-fonte aberto e disponibilizadas gratuitamente na web, onde o usurio pode

    desenvolver sua aplicao.

  • 45

    3. Materiais e Mtodos

    O esquema conceitual do sistema proposto corresponde primeira etapa de

    implementao de um sistema Web colaborativo em que qualquer pessoa possa

    informar pontos alagados na cidade de So Paulo. Os dados podem ser inseridos

    via aplicativo para celular ou pgina web, e so carregados dinamicamente no

    mapa.

    Para o desenvolvimento do esquema conceitual do sistema foram realizados

    o levantamento bibliogrfico dos temas correlatos, a elaborao da lista de

    requisitos, a escolha da plataforma, a elaborao do esquema em si e o teste do

    mesmo a partir de um prottipo desenvolvido para este fim. O desenvolvimento do

    trabalho seguiu as etapas representadas na figura 3.1.

    Figura 3.1: Esquema geral das etapas do trabalho.

  • 46

    O primeiro passo foi a realizao de um levantamento bibliogrfico acerca dos

    conceitos relacionados aos temas abordados pelo estudo. Assim, foi realizada uma

    pesquisa sobre os conceitos de alagamentos, inundaes e enchentes, a fim de

    delimitar parte do objeto de estudo.

    O conceito de VGI foi explorado por meio da literatura existente. As

    tecnologias envolvidas tambm foram verificadas para demonstrar a potencialidade

    e viabilidade do desenvolvimento de sistemas dinmicos de mapeamento

    colaborativo.

    Aps a verificao do estado da arte dos itens envolvidos foi realizada uma

    anlise crtica sobre algumas caractersticas consideradas relevantes em projetos de

    VGI. A questo da temporalidade foi destacada devido natureza do fenmeno

    estudado. Ainda foram levantadas as questes referentes aos metadados e

    qualidade dos dados para satisfazer aos objetivos da pesquisa.

    De acordo com a reviso bibliogrfica constante e anlise dos principais

    aspectos envolvidos em projetos de VGI foi elaborada a proposta do esquema

    conceitual do sistema dinmico de mapeamento colaborativo de alagamentos e

    inundaes para a cidade de So Paulo.

    3.1 LISTA DE REQUISITOS

    Algumas perguntas foram formuladas para orientar o desenvolvimento dos

    esquemas conceituais e implementao do prottipo, as quais foram julgadas

    necessrias para o bom funcionamento do sistema e uso efetivo pela sociedade.

    As perguntas so relacionadas aos locais dos pontos alagados, aos usurios,

    aos dados e aos metadados. As questes a serem respondidas pelo sistema

    durante um evento de alagamento constam na relao abaixo.

  • 47

    Perguntas relacionadas aos locais alagados:

    1 A rua X est alagada?

    2 A rua X est interditada?

    3 Desde que horas a rua X est alagada?

    4 O local ainda est alagado?

    Perguntas relacionadas aos usurios:

    1 O usurio se identificou?

    2 Quantas vezes o usurio contribuiu?

    3 Quantos comentrios ou votos de credibilidade o usurio recebeu?

    4 O usurio compartilhou a informao com redes sociais?

    5 O usurio cadastrado para receber alertas?

    Perguntas relacionadas aos dados:

    1 O dado foi informado atravs do website?

    2 O dado foi informado atravs do aplicativo para celular?

    3 Quantos dados foram informados na mesma rua?

    Perguntas relacionadas aos metadados:

    1 Qual o ttulo do dado?

    2 Qual a data e horrio que o dado foi informado?

    3 - Qual o nome da pessoa?

  • 48

    4 Qual o sistema de referncia?

    5 A qual categoria da legenda o dado pertence?

    6 Possui resumo (descrio)?

    7 Qual o formato do arquivo?

    De acordo com a reviso bibliogrfica e a lista de requisitos, o sistema

    Pontos de Alagamento foi implementado atravs da plataforma Crowdmap do

    Ushahidi. Sendo assim, se faz oportuno esclarecer as caractersticas de tal

    plataforma para a melhor compreenso do sistema em questo.

    3.2 MODELAGEM CONCEITUAL DO SISTEMA

    Para o desenvolvimento do esquema conceitual foi utilizada a linguagem UML

    (Unified Modeling Language), cujas especificidades adotadas neste trabalho sero

    brevemente apresentadas no item 3.1.1. Somado a isso, a modelagem partiu de

    uma lista de requisitos proposta a partir da anlise do fenmeno, descrita no subitem

    3.1.2.

    3.2.1 Diagramas utilizados para a elaborao do esquema conceitual

    O esquema conceitual foi elaborado usando a linguagem UML, linguagem

    utilizada para visualizao, especificao, construo e documentao de artefatos

    de sistemas de software. Dentre suas funes, proporciona uma forma padro para

    a elaborao de projetos de sistemas, inclusive aspectos conceituais, como as

    funes a serem desempenhadas pelo sistema (BOOCH; RUMBAUGH;

    JACOBSON, 2005).

  • 49

    Para a representao do esquema conceitual foram utilizados diagramas de

    casos de uso, diagramas de atividades e diagramas de classes com o objetivo de

    apresentar a ideia, o funcionamento geral e as classes do sistema.

    O diagrama de casos de uso envolve a interao dos atores com o sistema,

    um requisito funcional do sistema como um todo. O ator representa um conjunto

    coerente de papis desempenhados pelos usurios na medida em que interagem

    com o sistema (BOOCH; RUMBAUGH; JACOBSON, 2005).

    O diagrama de atividades mostra o fluxo entre as atividades em um sistema,

    cujo objetivo representar os aspectos dinmicos do mesmo. As atividades resultam

    em alguma ao e consequentemente em uma mudana de estado do sistema ou o

    retorno de um valor (BOOCH; RUMBAUGH; JACOBSON, 2005).

    O diagrama de classes utilizado para demonstrar a viso esttica de dados

    no projeto de um sistema, onde so apresentados o conjunto de classes, interfaces

    e colaboraes e os seus relacionamentos. Este diagrama oferece o suporte para

    definir os requisitos funcionais de um sistema, ou seja, os servios que este ir

    fornecer aos usurios finais (BOOCH; RUMBAUGH; JACOBSON, 2005).

    Por fim, o prottipo Pontos de Alagamento foi implementado como prova de

    conceito para validar e testar o esquema proposto. Para tanto, foi utilizada a

    plataforma Crowdmap/Ushahidi. Foi realizada uma fase de testes do sistema, que foi

    divulgado para ser utilizado. Juntamente a esta fase de testes foi disponibilizado um

    questionrio para ser respondido pelos usurios com o objetivo de aprimorar o

    prottipo e o esquema conceitual desenvolvido.

    3.3 PLATAFORMA CROWDMAP/USHAHIDI

    O aplicativo web Ushahidi foi originado no Qunia em 2008, como um sistema

    destinado a mapear os incidentes de violncia, bem como os esforos de paz no

    pas durante um perodo de crise relacionado s consequncias ps-eleitorais no

  • 50

    incio do ano de 2008. Atualmente o sistema conta com cerca de 45.000 usurios no

    Qunia, dentre os quais se encontram indivduos com as mais diversas

    experincias, como pessoas que trabalham com direitos humanos e pessoas que

    desenvolvem softwares (USHAHIDI, 2012)17.

    Mardsen (2012) ressalta a robustez, eficcia e facilidade de uso do Ushahidi,

    o qual foi utilizado em grande escala nos terremotos do Haiti em 2010 e

    Fukushima/Japo em 2011, por organizaes como a ONU (Organizao das

    Naes Unidas). Outros exemplos de aplicaes da plataforma em desastres so as

    inundaes de Queensland em 2011 e as fortes tempestades na regio dos Blcs

    em 2012.

    O Crowdmap uma plataforma do Ushahidi, onde os mapas e os bancos de

    dados so hospedados, sem a necessidade de instalao do servidor. um servio

    prestado pelo Ushahidi para facilitar o uso das pessoas na implementao de

    sistemas colaborativos.

    Com o Crowdmap possvel criar uma pgina e personaliz-la, escolher

    temas, editar categorias, solicitar relatrios, entre outros. Tudo feito on-line, sendo

    necessria apenas a criao de uma conta de e-mail com senha, assim como o

    preenchimento de um pequeno formulrio. A partir de ento o website j

    implementado e passvel de ser configurado de acordo com as necessidades do

    usurio (CROWDMAP, 2012)18.

    As caractersticas da plataforma em questo, assim como suas possibilidades

    de uso sem a exigncia de conhecimentos tcnicos foram pontos que colaboraram

    na escolha da aplicao, j que uma das caractersticas do VGI a viabilizao de

    mapas com informaes provenientes de voluntrios, sem a necessidade de

    conhecimentos tcnicos para tal. Sendo assim, a plataforma Crowdmap/Ushahidi se

    apresentou compatvel ao objetivo do estudo, fato que justifica sua escolha.

    17 Disponvel em: . Acesso em 01 de agosto de 2012.

    18 Disponvel em: Acesso em 01 de agosto de 2012.

    http://ushahidi.com/about-ushttps://crowdmap.com/welcome

  • 51

    4. RESULTADOS E DISCUSSO

    4.1 IDENTIFICAO DOS PADRES TEMPORAIS DOS DADOS GEOGRFICOS

    VOLUNTRIOS DE ALAGAMENTOS E INUNDAES

    A questo temporal amplamente discutida na literatura. Na dcada de

    sessenta foi introduzido o modelo Espao-Tempo-Cubo, cujas imagens possuem os

    eixos x e y, e o eixo z representa o tempo. H um ambiente interativo de

    visualizao dinmica, cujo usurio tem total flexibilidade para visualizar, manipular

    e consultar os dados em um cubo de espao-tempo (KRAAK, 2003).

    Cooper, Coetzee e Kourie (2012), ao avaliarem a dimenso da acurcia

    temporal em dois projetos de VGI (2nd South African Bird Atlas Project e

    OpenStreetMap), destacaram a preciso do tempo no fornecimento do dado e a

    consistncia temporal (ordem de gravao) em relao s iniciativas com as

    mesmas caractersticas do 2nd South African Bird Atlas Project.

    Quanto s iniciativas que possuem o mesmo formato do OpenStreetMap os

    autores destacaram a questo do tempo decorrido do incio do projeto e a

    quantidade de contribuintes ativos. Em reas onde h uma grande quantidade de

    contribuintes ativos os dados podem ser mais atualizados do que os dados oficiais,

    j que se trata de um projeto atual, com menos de uma dcada de existncia

    (COOPER; COETZEE; KOURIE, 2012).

    Le (2004) props a representao temporal para base de dados geogrficos

    baseados em objeto. O autor prope um modelo com vrios intervalos de tempo e

    status vlidos durante o intervalo, alm de temas temporais durante a sua vida til.

    No artigo, as questes relacionadas ao tempo para dados geogrficos, como ordem,

    variao e granularidade so discutidas.

    De acordo com Edelweiss (1998), a dimenso temporal corresponde

    informao temporal associada a cada valor de atributo. Assim, forma-se uma

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    sequncia histrica de dados, o que possibilita a anlise da evoluo temporal do

    fenmeno.

    Edelweiss (1998) analisa a questo temporal ao tratar da ordem, da variao

    e da granularidade do tempo. A dimenso temporal corresponde ao eixo temporal,

    composto por uma sequncia de pontos consecutivos no tempo, sendo que a

    definio de uma ordem a ser seguida no tempo fundamental para sua

    representao.

    Segundo a autora, h duas formas de variao temporal, o tempo contnuo e

    o tempo discreto. A representao do tempo de forma discreta simplifica a

    implementao de modelos de dados. Neste caso, a variao do tempo

    representada por uma linha composta por uma sequncia de intervalos temporais

    consecutivos, de durao idntica, denominados chronons (EDELWEISS, 1998).

    O chronon considerado a menor unidade de durao do tempo dentro de

    um sistema, sua durao pode ser fixa, como a durao de uma hora, ou varivel,

    como a durao de um ms (EDELWEISS, 1998).

    A granularidade corresponde durao de um chronon. Dependendo do

    objeto ou fenmeno representado, a granularidade pode variar em minutos, dias,

    anos. E sua classificao se d em instante, intervalo ou perodo (EDELWEISS,

    1998).

    Parte dos fenmenos geogrficos devem ser representados em modelos

    computacionais condizentes com suas caractersticas espaciais e temporais. Sendo

    assim, suas representaes devem ser dinmicas e includas suas caractersticas

    temporais, tal qual seu comportamento na realidade (DIAS; CMARA; DAVIS JR,

    2005).

    As caractersticas temporais dos dados geogrficos variam conforme o

    fenmeno representado. Sendo assim, fenmenos naturais como alagamentos,

    incndios florestais, terremotos requerem tratamento diferenciado dado seu aspecto

    temporal dinmico.

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    De acordo com Longley et al. (2013), os problemas geogrficos podem ser

    diferenciados atravs da escala temporal. Os autores afirmam que algumas

    decises so operacionais e de curto prazo, outras so tticas e de mdio prazo,

    enquanto outras so estratgicas e de longo prazo. No entanto, essa distino

    passvel de confuso, dada a complexidade do mundo real. Como exemplo, uma

    enchente que segundo estatsticas ocorre a cada mil anos influencia as

    consideraes estratgicas e tticas, embora ela possa ocorrer um ano aps o

    outro.

    A partir da tabela 4.1 possvel verificar as diferentes classificaes das

    caractersticas temporais para cada projeto de VGI. Cada objeto de representao

    foi classificado de acordo com seu comportamento ao longo do tempo.

    A seguir sero apresentados alguns conceitos relacionados representao

    temporal dos fenmenos geogrficos de acordo com Edelweiss (1998). Os

    diferentes objetos de estudo dos projetos de VGI sero comparados ao fenmeno

    alagamentos e analisados sob a tica temporal.

    4.1.1 Ordem

    De acordo com Edelweiss (1998) e Dias, Cmara e Davis Jr (2005), o tempo

    pode ser representado por um eixo temporal, onde os pontos so distribudos de

    forma consecutiva. Essa distribuio pode ser linear ou ramificada. O tempo linear

    corresponde a uma total ordenao entre dois pontos quaisquer. A figura 4.1 mostra

    a representao do tempo de forma linear, cujo eixo admite um ponto consecutivo

    ao anterior.

    Figura 4.1: Representao do tempo de forma linear.

    Fonte: DIAS; CMARA; DAVIS JR (2005).

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    J no tempo ramificado, no h a necessidade de restrio linear, assim, dois

    pontos diferentes podem