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Sistemas de informações geográficas. Uma Visão para administrado
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Este artigo pretende apresentar uma visão geral dos Sistemas de Informações Geográficas - SIG, visão essa voltada aos Administradores e profissionais de Tecnologia da Informação que estejam cogitando aplicar essa tecnologia em suas organizações. A observa
Agregado: 22 de SEPTIEMBRE de 2001 (Por Vivaldo José Breternitz) | Palabras: 6030 | Votar |
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SISTEMAS DE INFORMAES GEOGRÁFICAS: UMA VISO PARA ADMINISTRADORES E PROFISSIONAIS DE TECNOLOGIA DA INFORMAO
Artigo
BRETERNITZ, Vivaldo José, Mestre em Engenharia Elétrica, Gerente Geral da Banespa SA Corretora de Cmbio e Títulos, Rua Profa. Joceny Vilela Curado, 73 - Jundiaí/SP, vjbreternitz@yahoo.com
SISTEMAS DE INFORMAES GEOGRÁFICAS: UMA VISO PARA ADMINISTRADORES E PROFISSIONAIS DE TECNOLOGIA DA INFORMAO
Vivaldo José Breternitz*
RESUMO
Este artigo pretende apresentar uma viso geral dos Sistemas de Informaes Geográficas - SIG, viso essa voltada aos Administradores e profissionais de Tecnologia da Informao que estejam cogitando aplicar essa tecnologia em suas organizaes. A observar que esses sistemas so usualmente chamados GIS, de Geographic Information Systems.
PALAVRAS-CHAVE: Sistemas de Informaes Geográficas, SIG, geoprocessamento, raster, vetor
ABSTRACT
KEY WORDS: Geographic Information Systems, GIS, geoprocessing, raster, vector
INTRODUO
Sendo uma tecnologia em franco processo de desenvolvimento, fica difícil chegar a uma definio de SIG que satisfaa aos envolvidos com seu desenvolvimento, com seu uso e até mesmo àqueles que fazem seu marketing - há inclusive os que chegam a considerar SIG como uma cincia, e no como uma ferramenta (GOODCHILD, 1997). Tem sido observado que muitas definies de SIG so claramente foradas pelos interessados em ganhar mercado para seus produtos.
Adicionalmente, SIG tm uma gama muito grande de aplicaes, havendo inclusive sistemas que, com freqüncia, usam as mesmas ferramentas de SIG, mas aplicando-as em situaes muito diferentes. Cada um destes grupos de usuários também apoia sua própria definio de SIG. Diante deste cenário, selecionamos as definies seguintes, que julgamos serem válidas dependendo do contexto em que so enunciadas, tentando assim mostrar as várias faces dos SIG:
- "Qualquer conjunto de procedimentos manuais ou baseados em computador destinados a armazenar e manipular dados referenciados geograficamente" (ARONOFF, 1989);
- "Um caso especial de sistema de informao, em que o banco de dados é formado por características, atividades ou eventos distribuídos espacialmente" (DUEKER, 1979);
- "Um poderoso conjunto de ferramentas para coleta, armazenagem, recuperao e exibio de dados do mundo real para determinados propósitos" (BURROUGH, 1986);
- "Um sistema de apoio à deciso que envolve a integrao de dados espacialmente referenciados, em um ambiente para resoluo de problemas" (COWEN, 1988);
- "Uma tecnologia de informao que armazena, analisa e exibe dados espaciais ou no - SIG é de fato uma tecnologia e necessariamente no é limitada a um simples e bem definido sistema de computador" (PARKER, 1988);
- "Uma entidade institucional, refletindo uma estrutura organizacional que integra tecnologia com um banco de dados, expertise e continuado apoio financeiro" (CARTER, 1994);
- "Um sistema de informaes baseado em computador que permite a captura, modelagem, manipulao, recuperao, análise e apresentao de dados georreferenciados" (WORBOIS, 1995).
Apesar desta variedade de definies, CLARKE (1986) define uma série de características comuns e componentes que podem ser usados para dar aos SIG uma definio funcional, a saber:
- um grupo de dados que so associados a propriedades espaciais;
- uma topologia, ou seja, uma expresso numérica ou lógica das relaes entre estes dados;
- arquivos ou estruturas de dados comuns;
- a habilidade do sistema para executar as funes de coleta, armazenamento, recuperao, análise (manipulao) e gerao automática de mapas.
Adicionalmente, é importante considerar SIG dentro do contexto de ser:
- um jogo poderoso de ferramentas;
- um sistema apoiado por computador;
- um sistema de apoio à deciso, e
Isto conduz à viso de que SIG tem cinco componentes básicos:
- Hardware - o computador no qual o SIG é processado e seus periféricos. O desenvolvimento rápido do hardware de computador levou SIG do domínio do perito em computadores que usava um mainframe, para os desktop, onde o usuário final pode sozinho utilizar a tecnologia;
- Software - em contraste com o de hardware, o desenvolvimento de software tem sido lento e caro. Interfaces de usuário ainda so relativamente primitivas, há dificuldades de conexo com outros tipos de software, etc.
- Dados - a representao computadorizada do mundo real. Os dados, em especial sua coleta, so o fator mais caro e que mais tempo consome para a implementao de um SIG. Normalmente esto disponíveis em áreas governamentais, no havendo políticas consistentes de disponibilizao dos mesmos.
- Método - que é a forma, o conjunto de práticas, pela qual uma determinada organizao opera seu SIG; evidentemente, o mesmo deve estar conectado aos demais processos da organizao para utilizao plena de seus recursos - pode-se dizer que cada uma tem um método prático e único - cabe alertar para as falhas que todos sabem ocorrer quando simplesmente se transplantam modelos de uma organizao para outra.
- Pessoal - um software SIG é basicamente um jogo de ferramentas; apenas a qualificao das pessoas que usam o sistema realmente pode fazer com que ele trabalhe adequadamente para uma organizao. difícil obter, treinar e manter pessoal qualificado, o que faz com que muitos considerem esse o ponto mais delicado para a implantao de um SIG com sucesso.
Diz-se freqüentemente que a relao de custo de hardware para software para dados num SIG é da ordem de 1:10:100. É com freqüente surpresa que aqueles que iniciam sua aproximao com a tecnologia de SIG tomam conhecimento desta realidade.
POR QUE OS SIG SO IMPORTANTES?
Um SIG integra dados espaciais e de outros tipos num único sistema. Isso permite combinar dados de uma variedade de diferentes fontes e tipos, provenientes de muitos bancos de dados diferentes. O processo de converter mapas e outros tipos de informaes espaciais numa forma digital, via SIG, torna possíveis métodos novos e inovadores para a manipulao e exibio de dados geográficos.
SIG faz conexes entre diferentes atividades, baseado em sua proximidade geográfica - estas conexes freqüentemente no poderiam ser feitas sem SIG, mas podem ser vitais para o entendimento e gerenciamento de diferentes atividades e recursos - por exemplo, cruzando registros sobre despejo de resíduos tóxicos e escolas.
ABLER (1988) apresenta vises muito especiais acerca do significado de SIG, pois diz que "SIG é para a análise geográfica o que o microscópio, o telescópio e os computadores foram para outras cincias... ele pode ser a soluo que ajudará a dissolver as dicotomias regional-sistemáticas e humano-físicas que tem assolado a geografia e outras disciplinas que usam informao espacial".
Apesar de esta ser uma viso interessante, no há nenhuma dúvida que o desenvolvimento de SIG oferece outros benefícios como:
- aumenta nosso conhecimento acerca dos recursos disponíveis numa dada área geográfica;
- facilita a formulao a avaliao de diferentes estratégias alternativas, respondendo a questes do tipo "what if" relativas a políticas, análises e distribuio de recursos;
- reduz o tempo gasto para preparao de relatórios, gráficos e mapas, o que melhora a eficácia da informao geográfica usada em análise de políticas e avaliao de opes de planejamento;
- melhora o planejamento de futuras pesquisas, por disponibilizar os dados já existentes e estabelecer linhas mestras para coleta, armazenagem e processamento dos novos dados a serem capturados;
- melhora o tempo de resposta aos pedidos de informaes gerados por gerentes e planejadores, por tornar as informaes mais acessíveis;
- produz novas informaes pela sua capacidade de manipular dados anteriormente disponíveis, graas à capacidade de manipulao de dados via computador;
- facilita o desenvolvimento de modelos dinmicos para apoio ao planejamento, e
- permite uma utilizao mais adequada dos recursos humanos disponíveis para coleta e análise de dados - já se viu que os custos desses recursos so altos - pela eliminao de redundncias e sobreposies de dados e esforos.
EVOLUO HISTóRICA
O conceito de retratar camadas diferentes de dados em uma série de mapas e depois tentar relaciona-los por sobreposio, é muito mais antigo que os computadores. Mapas da batalha de Yorktown, da Revoluo Americana, desenhados pelo cartógrafo francs Louis-Alexandre Berthier, mostravam movimentos de tropas através desse recurso. Em meados do século XIX, o "Atlas to Accompany the Second Report of the Irish Railway Commissioners" mostrava dados acerca de populao, fluxo de tráfico, geologia e topografia sobrepostos no mesmo mapa básico - era já uma utilizao empresarial e no militar do instrumento.
O Dr. John Snow usou um mapa que mostrava as localizaes dos casos de morte por cólera no centro de Londres em setembro de 1854, conseguindo localizar um poo contaminado que iniciou um surto da doena; este foi um dos primeiros casos de utilizao de análise geográfica (a título de curiosidade, para impedir que o mesmo continuasse a ser usado, o Dr. Snow retirou a haste da bomba do dito poo...).
Apesar desses exemplos remotos do uso de Sistemas de Informao Geográficas, o verdadeiro início dos SIG como hoje so concebidos, deu-se no início dos anos 60.
SIG NA ATUALIDADE
A cronologia do desenvolvimento dos atuais SIG é balizada por vários fatores que geraram uma mudana na forma de pensar e atuar dos geógrafos. Dentre esses fatores, podemos destacar:
- avanos na tecnologia de computador;
- aumento da conscincia social, com a sociedade exigindo seus direitos de maneira mais incisiva;
- exigncias de integrao das informaes sobre transportes, rotas, destinos, origens, tempos;
- ativao dos estudos integrados na Universidade de Washington acerca de métodos estatísticos avanados, programao de computadores e cartografia por computador (1958-61).
Estudos de alguns pesquisadores também foram importantes, principalmente por terem desenvolvido ferramentas de base para criao de SIG; dentre esses podemos destacar:
- Nystuen: conceitos fundamentais de espao - distncia, orientao, conectividade;
- Tobler: algoritmos para projees de mapas e cartografia por computador;
- Bunge: geografia teórica, bases geométricas para geografia - pontos, linhas e áreas.
Nesse período, apesar da precariedade dos recursos disponíveis, comearam a ser desenvolvidas algumas aplicaes reais - essas teriam sido os primeiros SIG efetivamente postos em operao, talvez antes mesmo que o termo fosse cunhado. Dentre essas podemos destacar:
- planos integrados de transportes desenvolvidos nos anos 50 e 60 em Detroit e Chicago;
- o Sistema de Informaes Geográficas do Canadá, iniciado em 1962, que processou os dados coletados pelo Canada Land Inventory, cruzando mapas com diferentes "temas" - o grupo que desenvolveu esse projeto disputa com outro, que desenvolveu estudos na Northwestern University, a criao do termo "SIG";
- o projeto STORET (1964), do Servio de Saúde Pública dos Estados Unidos, que voltado ao suprimento de água potável e controle de poluio, unificou os dados coletados por diferentes organizaes, relativos à qualidade de água, processos de tratamento etc.;
- o projeto MIDAS (1964), do Servio Florestal americano, que é considerado como o primeiro SIG completo para administrao de recursos naturais;
- o DIME, do U.S. Bureau of the Census, também dos anos 60, desenvolvido para construir representaes digitais de ruas e zonas censitárias;
Do ponto de vista mais acadmico, talvez a maior contribuio para os atuais SIG tenha sido a dada por Harvard, onde Howard Fischer iniciou estudos para desenvolvimento de um software de mapeamento para uso geral - lá foi criado o "Harvard Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis" que influenciou fortemente o desenvolvimento dos SIG até o início dos anos 80. Nesse período, software ali produzido foi amplamente utilizado para desenvolvimento dos SIG pioneiros - sua importncia ainda persiste, ainda que em menor escala, e muitos dos atuais especialistas na área vieram desse ambiente.
Pode-se dizer que há duas grandes famílias de sistemas SIG: "vetor" e "raster". Além dos dispositivos compugráficos de entrada e saída utilizados nos SIG serem classificados dessa forma (raster so aqueles em que as imagens so digitalizadas ou exibidas como uma matriz de pixéis e vetor aqueles em que as imagens so descritas através de elementos geométricos posicionados em um sistema de coordenadas cartesianas (TORI,1995). Assim, nos SIG vetor as informaes acerca de pontos, linhas e polígonos, so codificadas e armazenadas como uma série de coordenadas x e y. A localizao de um ponto, pode ser dada como uma coordenada x,y; objetos com características lineares (para fins de SIG), tais como estradas e rios, podem ser armazenadas como uma seqüncia de coordenadas x,y. Polígonos, como territórios, áreas plantadas, etc., podem ser armazenados como um loop de coordenadas. Armazenagem sob a forma de vetores, pode ser muito útil para descrever modelos de características discretas, mas so menos indicados quando se trata de modelos com características relativamente estáveis, como por exemplo os tipos de solo numa dada área.
Já os modelos com características que mudam continuamente, so mais adequadamente tratados via raster, que como se disse é um conjunto, um grid de células, análogo a um mapa ou foto escaneada.
Dissemos anteriormente que foi nos anos sessenta que os atuais SIG comearam a se assemelhar ao que temos hoje. Os da família raster se desenvolveram mais rapidamente, principalmente por terem suas estruturas de dados semelhantes às usadas para sensoriamento remoto, que àquela época já estava razoavelmente desenvolvido. Adicionalmente, os algoritmos que deveriam processar os vetores estavam apenas tendo seu desenvolvimento iniciado, além de serem muito "pesados" para processamento pelas CPU ento disponíveis.
O mais conhecido SIG raster surgido desses trabalhos iniciais, foi o MAP - Map Analysis Package, desenvolvido por Dana Tomlin; nessa mesma época, Jack Dangermond, que trabalhou no laboratório de Harvard, iniciou o desenvolvimento de um SIG vetor, que se tornou o Arc/Info, talvez o SIG mais utilizado em todo mundo. No entanto, os SIG raster eram muito populares até meados dos anos 80, quando foram lanados o Arc/Info e vários outros sistemas.
A década seguinte viu o desenvolvimento rápido de SIG vetor, em funo do rápido desenvolvimento dos computadores. O crescimento desses sistemas gerou um declínio no desenvolvimento e uso dos SIG raster, que passaram a ser vistos como solues de segunda classe, principalmente por causa de sua pobre resoluo espacial e necessidade de grandes áreas para armazenamento de dados. Nos anos 90, passou a se observar o renascimento dos SIG raster, por terem os usuários percebido que cada família de SIG pode ser mais adequada numa dada situao, podendo até serem complementares, o que está levando ao desenvolvimento de sistemas integrados ou mistos.
Do ponto de vista tecnológico, poderíamos classificar os modernos SIG em trs grandes grupos, a saber:
- Os CAD/cartográficos, sistemas herdeiros da tradio de Cartografia, com limitado suporte de bancos de dados e com o paradigma típico de trabalho sendo o mapa (chamado de "cobertura" ou de "plano de informao"). Foram desenvolvidos a partir do início da década de 80 para ambientes da família VAX e, a partir de 1985, para sistemas PC/DOS, e utilizados principalmente em projetos isolados, sem a preocupao de gerar arquivos digitais de dados. Esses SIG podem ser caracterizados como sistemas orientados a projeto (project-oriented GIS).
- O dos bancos de dados geográficos. Concebidos para uso em ambiente cliente-servidor, acoplados a gerenciadores de bancos de dados relacionais e com pacotes adicionais para processamento de imagens, chegaram ao mercado no início da década de 90. Com interfaces baseadas em janelas, este grupo também pode ser visto como voltado ao suporte às organizaes (enterprise-oriented GIS).
- Bibliotecas geográficas digitais ou centros de dados geográficos, produto da evoluo do segundo grupo. Esto comeando a chegar ao mercado e caracterizam-se pelo gerenciamento de grandes bases de dados geográficos, com acesso através de redes locais e remotas, com interface via WWW (World Wide Web). Requerem tecnologias como bancos de dados distribuídos e federativos permitindo interoperabilidade, ou seja, o acesso às informaes por deferentes SIGs. So sistemas orientados para troca de informaes entre organizaes e cidados, acessando bases de dados públicas (society-oriented GIS).
DISCIPLINAS ENVOLVIDAS
SIGs so verdadeiramente uma aventura multidisciplinar, recebendo contribuies de inúmeras áreas para fixao de seus conceitos, e para o projeto, desenvolvimento, implementao e uso de seus produtos. SIG representa uma convergncia de campos tecnológicos e disciplinas tradicionais. Dentre estas, as principais so:
- fotogrametria: técnica bastante antiga (basicamente fotografias aéreas), e que tende a ser substituída pelo sensoriamento remoto, mas que ainda é a fonte de um grande volume de dados sobre o terreno e uma das principais entradas num SIG;
- cartografia convencional, outra grande, talvez a principal, fonte de dados de entrada num SIG - esses dados obviamente so mostrados em mapas, o principal campo de estudo dessa disciplina;
- estatística: muitos modelos construídos usando SIG so de natureza estatística, o que implica no uso de técnicas estatísticas para sua análise;
- pesquisa operacional: muitas aplicaes de SIG requerem o uso de técnicas de otimizao para tomada de decises;
- e finalmente, a Cincia da Computao, que através de muitas de suas áreas deu contribuio vital aos SIG, principalmente no que se refere a :
- CAD, que prov recursos para entrada de dados e sua posterior visualizao, especialmente em 3D; os CAD, (Computer Aided Design), so sistemas bastante utilizados para gerar saídas em forma de mapas ou plantas, embora de limitada utilidade para trabalhos mais sofisticados na área dos SIG;
- compugrafia avanada, que fornece recursos de hardware e software para manejo e apresentao gráficos;
- sistemas de gerenciamento de banco de dados (DBMS), que contribuem para a representao de dados em forma digital, procedimentos para projeto de sistemas e manejo de grandes volumes de dados, particularmente para recuperao e atualizao dos mesmos;
- inteligncia artificial, que permite utilizar o computador como um especialista para tomada de decises, fazendo escolhas baseado nos dados disponíveis.
ÁREAS DE APLICAO
Os SIG tem aplicaes numa enorme variedade de campos: Logística, Geologia, Agricultura, Planejamento, Segurana Pública, Preservao de Recursos Naturais e muitos outros. Em quase todos esses campos, há necessidade de nfase na coleta, integrao e análise de dados espaciais, que naturalmente podem ser tratados por um SIG, razo pela qual a tecnologia dos SIG pode ser considerada uma enabling technology, no sentido que tem potencial de atender às necessidades supramencionadas.
PROCESSOS DE UM SIG
Operando em qualquer uma dessas áreas, pode-se dizer que um SIG de uso geral executa cinco processos básicos, conforme se segue:
- Entrada de dados: antes que os dados possam ser utilizados por um SIG, os mesmos devem ser convertidos para um formato digital adequado - esse é o trabalho que usualmente consome mais tempo dentre os que se está analisando. Em compugrafia, esse processo é chamado genericamente de digitalizao - atualmente, esse processo pode ser feito através de escaneamento, de forma bastante automática, se bem que o uso de mesas digitalizadoras manuais ainda possa ser interessante em determinadas situaes. Durante o processo de entrada de dados, estes precisam ter suas características identificadas (por exemplo, num mapa de rede elétrica, tem-se que dizer ao sistema quais os postes, as torres, os transformadores, etc.) - além disso, por mais desenvolvidos que sejam os scanners, às vezes problemas prosaicos, como sujeira num mapa por exemplo, podem gerar conexes entre duas linhas que em realidade no deveriam estar conectadas - essas informaes, precisam ser editadas ou removidas dos arquivos digitais que esto sendo criados, conforme se pode ver no item abaixo. Atualmente, muitos bancos de dados geográficos já esto organizados de forma compatível com os SIG, podendo ser obtidos junto a vendors e carregados diretamente num SIG.
- Manipulao: muitas vezes, os dados exigidos por um determinado SIG necessitam ser manipulados de alguma forma para que se tornem compatíveis com o sistema em uso ou aplicao em desenvolvimento. O exemplo mais típico dessa situao, é o de informaes disponíveis em diferentes escalas, que precisam ser trazidas para uma base única. Outro exemplo poderia ser tornar compatíveis entre si informaes obtidas através de fotos de satélite com outras provenientes de mapas. No caso das fotos de satélite, elas devem ser processadas e interpretadas por computador, que normalmente as transformará num "mapa", que será transferido para um SIG. A tecnologia disponível oferece várias ferramentas para esse trabalho, bem como para "corte" de informaes desnecessárias, geralmente obtidas a partir de mapas e cuja manuteno e processamento apenas encareceria o processo.
- Gerenciamento de dados: no caso de pequenos projetos, pode ser suficiente o armazenamento de dados simplesmente como um conjunto de arquivos. No entanto, quando o volume de dados, o número de usuários e a complexidade da aplicao aumentam, torna-se indispensável o uso de um Sistema Gerenciador de Bancos de Dados (DBMS). Até o momento, os DBMS relacionais tem sido os mais utilizados para essa finalidade, principalmente por sua flexibilidade - e por que no dizer, por serem atualmente os mais utilizados em quase todas as áreas.
- Query e análise: to logo tenha-se um SIG funcionando, pode-se obter do mesmo respostas a questes simples, como: quem é o dono de determinado terreno? Qual a distncia entre dois dados pontos? Onde se localiza o Distrito Industrial? - cada uma dessas questes diretas, é chamada query. Podem também serem feitas questes analíticas, que exigem cruzamento e análise de dados para serem respondidas, tais como: "Exibir todas as áreas adequadas à construo de conjuntos residenciais"; "Qual o tipo de solo dominante nos parques públicos da cidade?"; "Se for aberta uma avenida entre dois dados pontos, como ficará o tráfego na área?". Os modernos SIG no só so extremamente ágeis para analisar dados geográficos e identificar padres e tendncias, como também para processar questes do tipo "o que..., se..." (what if). De suas ferramentas sofisticadas de análise, dois tipos se destacam: as de "Análise de Proximidade", que buscam responder a questes do tipo, "Quais lotes esto até a 50 metros dessa adutora? ; "Qual o número de consumidores num raio de 11 quilmetros dessa loja?", etc.
Para responder a questes como estas, os SIG se utilizam de um processo chamado buffering, que determina as relaes de proximidade entre as entidades consideradas. O segundo tipo, é o de "Análise por Overlay", de que já falamos anteriormente. Em jargo de bancos de dados, um overlay poderia ser chamado de spatial join, partindo de mapas separados que gerariam um único em que seriam consolidadas as informaes desejadas.
- Visualizao: para grande número de aplicaes geográficas, o resultado de um processamento pode ser melhor visto e entendido se apresentado através de um mapa ou gráfico, que tem sido por muito tempo quase que as únicas ferramentas dos atuais usuários de SIG. No entanto, esses agora podem prover um grande número de diferentes "saídas", quer fundido mapas e gráficos em relatórios, quer os integrando a vises tridimensionais, imagens fotográficas, multimídia, etc. De qualquer forma, a compugrafia abriu um grande leque de novas ferramentas e oportunidades para esses usuários.
Neste ponto, torna-se interessante apresentar duas famílias de ferramentas para SIG, de forma a que se possa ter uma viso de como um sistema "real" se apresenta e da diversidade de enfoques adotados.
O ARC INFO
A primeira família a ser apresentada é o ArcInfo, do Environmental Systems Research Institute - para facilidade, sero referidos genericamente como "Arc" e "ESRI". A razo pela qual escolheu-se o Arc foi sua imensa popularidade, sendo talvez a mais conhecida família de ferramentas SIG hoje no mercado, com mais de cem mil usuários, segundo o ESRI - apesar de tratar-se de um conjunto de sistemas bastante complexo, é popular por ser bastante completo.
Arc, que comeou a tomar sua forma atual nos anos 80 - na realidade em suas origens era mais um sistema CAD (e vetorial) - é um sistema cliente-servidor, processado sob Unix ou Windows NT (ainda resiste ao tempo uma verso DOS), sendo implementado como um cliente do Spatial Database Engine (SDE ) - um servidor voltado para dados espaciais, e tem a capacidade de integrar dados provenientes das mais diversas fontes, como fotografias, documentos escaneados, imagens de satélites, desenhos CAD, GPS, dados provenientes de outras fontes e organizados sob as formas raster ou vetorial, e até mesmo, som e vídeo. Em termos de linguagens, pode ser customizado para trabalhar com Visual Basic, Power Builder, C++ e outros ambientes padro de desenvolvimento.
O Arc incorpora ferramentas como o ArcTools, que permite acessar funes de geoprocessamento através de uma interface visual - que embora no muito completa, permite que iniciantes a utilizem com mais facilidade - essa interface também torna mais produtivo o trabalho quando no se acessa funes mais sofisticadas do sistema (enquanto operando na forma de comandos, o Arc tem comandos de sintaxe do tipo "COMANDO parmetro1 parmetro2").
O módulo ArcPlot é o subsistema interativo cartográfico/topográfico do Arc que tem como funo principal gerar mapas. Possui uma grande biblioteca de ícones e editores de ícones para personalizao das saídas, que podem ser em tela, impressas ou via plotter, além de digitais para integrao com outros sistemas e que permite análise e visualizao de dados espaciais.
Há também o módulo ArcEdit, que tem como funo principal editar os gráficos (mapas) gerados e as bases de dados através de comandos como "move", "copy", "add", "delete", "reshape" e "update", que permitem "corrigir" pontos, linhas, superfícies e anotaes cartográficas. O módulo permite também transferir características de uma base dados para outra.
Arc incorpora também o Open Development Environment (ODE), que customiza o Arc utilizando as linguagens acima mencionadas e a ARC Macro Language (AML), destinada a customizar e automatizar as operaes do sistema através da construo de menus.
Também deve ser mencionada a possibilidade de conexo ao SAP R/3, talvez o mais conhecido software de gesto empresarial (ERP) ora disponível. Essa conexo, já disponível para vários módulos do R/3, como por exemplo "Materials Management", "Plant Maintenance", "Sales and Distribution" e "Asset Management", talvez tenha sido a primeira entre sistemas dessas espécies (ESRI, 2001), e pode abrir possibilidades inteiramente novas para os SIG, incrementando ainda mais seu uso - é algo a que os profissionais de ambos os campos devem ficar atentos.
O PROJETO IDRISI
Outra família de ferramentas é a Idrisi, desenvolvida pela Clark University de Massachusetts, nos Estados Unidos (CARTWRIGHT, 1991). Essas ferramentas, doravante genericamente chamadas Idrisi, so produzidas no mbito do projeto do mesmo nome, so pacotes raster voltados para ambiente PC/Windows (ainda está disponível uma verso DOS), contando com mais de 20 mil usuários, o que faz deles o SIG raster mais utilizado no mundo.
Uma das coisas mais interessantes acerca do projeto, é que o mesmo no visa lucro, pois seus dirigentes dizem "acreditar na democratizao da tecnologia, e que ferramentas como os SIG no devem ser reservadas para aqueles que dispem de grandes recursos, mas sim, devem estar disponíveis àqueles que delas necessitam" (IDRISI, 1998) - isso torna seus custos bastante acessíveis. Idrisi, apesar disso, é um software de nível profissional, apresentando todas as características comuns aos SIG: capacidades analíticas, de produo de mapas, GUI, etc. - também esto "embutidos" no projeto, suporte ao usuário, treinamento, e, evidentemente pesquisa, pois afinal, trata-se de um projeto da Universidade - os recursos para o mesmo provem de várias fontes, entre as quais, as Naes Unidas.
A título de curiosidade, Idrisi no é uma sigla, mas o nome de um geógrafo e cartógrafo árabe que viveu no século XII, e cujos trabalhos foram fontes de referncia a navegantes e pesquisadores durante mais de 500 anos.
O CICLO DE VIDA DE UM SIG
Agora que já se tem uma viso de que é e de como funciona um SIG, e tendo em vista o objetivo deste trabalho, que é o de mostrar SIG principalmente do ponto de vista de um profissional de Administrao ou Tecnologia da Informao que pretende aplicar um desses sistemas em sua organizao, é apropriado fazer-se algumas consideraes sobre o ciclo de vida de um desses sistemas - que no é substancialmente diferente do de um sistema convencional.
- Planejando: como sempre deve acontecer quando se comea a usar uma nova tecnologia, algumas cautelas so recomendadas. Planejamento é necessário; consultores, fornecedores de tecnologia e usuários mais experientes devem ser ouvidos. A fase de planejamento envolve a busca sistemática de informaes acerca dos usuários do sistema, de seus dados e de suas necessidades de informao. Nesta fase, deve-se dar conhecimento dos custos e benefícios do SIG aos tomadores de decises, bem como incluir os usuários potenciais no processo de planejamento, de forma a que eles recebam conhecimentos básicos acerca da tecnologia. Uma vez que se tenha uma compreenso completa de necessidades de usuário, pode-se iniciar a segunda fase, a de desenho do sistema.
- Desenhando: a fase de desenho deve traduzir as necessidades do usuário em funcionalidades do SIG. Essa fase no só inclui a escolha de hardware e software, mas também o desenho do banco de dados, aqui considerados as escalas dos mapas envolvidos, os sistemas de coordenadas e de projees, e o início da construo do dicionário de dados - o estabelecimento e manuteno de um dicionário de dados robusto so essenciais a qualquer SIG. Nessa fase deve ser gerado um plano básico de implementao, que sempre que possível deve ser incremental, para conferir maior segurana ao processo de implementao - é altamente recomendável o desenvolvimento de um protótipo ou projeto piloto, de forma a que a experincia adquirida possa favorecer a implementao do sistema como um todo.
- Implementando: durante a fase de implementao, além dos trabalhos normais de instalao de software, que no so objeto deste trabalho, deve ser providenciado o treinamento dos usuários, requisito chave para o sucesso do projeto - num SIG o treinamento é mais importante que num sistema convencional. No se trata apenas de treinamento dos usuários dos produtos do sistema e daqueles que executaro tarefas acessórias, como entrada de dados, por exemplo. Todos aqueles de uma forma ou outra envolvidos com o projeto, mesmo que de forma indireta, devero ser alertados sobre as mudanas que o SIG introduzirá em seu trabalho. Informaes adicionais acerca dessa fase podem ser encontradas em BLINN (1992).
- Dando manuteno: Finalmente, uma aplicao SIG deve ser mantida, no só em termos de programas de computador como de integridade de dados e suporte aos usuários. Em alguns casos, um SIG é projetado para satisfazer as necessidades de um projeto específico, finito; em outros so sistemas para uso contínuo. Na primeira situao, concluído o projeto, evidentemente a manuteno no será considerada; porém, lembrando que num projeto SIG o custo dos dados é usualmente muito significante, deve-se atentar para a possibilidade de os dados gerados para o projeto original poderem ser úteis a outros projetos ou usuários. Nessas situaes, um dicionário de dados poderoso será vital para determinar a utilidade dos dados existentes para outros usos. No caso de um sistema de uso permanente, a manuteno constante servirá para que o mesmo continue a cumprir suas finalidades; essa manuteno inclui atualizao de hardware, software e das base de dados, bem como a adio de dados novos e constante informao de todos os usuários.
CONCLUSES
Concluindo, pode-se dizer que os SIG so uma ferramenta cuja utilizao só tende a crescer, tendo em vista principalmente o vasto campo de atividades em que intuitivamente se pode perceber a aplicabilidade de uma ferramenta como esta, e que normalmente pela pouca capacidade de investimento ou pouca familiaridade de nossos profissionais com a ferramenta, ainda no so atendidas.
Falar de sistemas de informao geográfica numa ótica empresarial é entrar num terreno ainda por desbravar, pelo menos na prática e no Brasil. Mas o potencial é to grande que qualquer negligncia nesta área pode custar caro em termos de competitividade no futuro.
Novas variáveis, como a Internet, por exemplo, abrem caminho para novas aplicaes - os SIG de terceira gerao, de que se falou acima, so um exemplo do que pode vir à frente. Atualmente, com software colocado à disposio por fornecedores e bases de dados públicas, já se pode obter muitas informaes úteis, o que era impensável até há bem pouco tempo.
Numa altura em que as empresas tm que otimizar todas as variáveis, os SIG surgem como um elemento de apoio à deciso que comea a ser imprescindível para o sucesso dos negócios. Os datawarehouses esto se popularizando, as ferramentas de data mining seguem-lhes os passos e as ferramentas de apoio à deciso so cada vez mais populares. Porque no se comea a pensar agora no tratamento via SIG de muitos destes dados?
Lembrando o caso clássico, deve ser interessante para uma empresa comercial saber que os homens com família que vo fazer compras no sábado compram habitualmente fraldas para os filhos e cerveja (relao entre dados), pelo que suas lojas (pequenas ou grandes) podero colocar os dois tipos de produtos juntos para a venda de um puxar a do outro, ou efetuar promoes com o objetivo de aumentar as vendas. Mas com certeza este comportamento no será igual em todo o país, nem para todos os extratos da populao, nem para todas as lojas. Como tal, o tratamento desses dados por SIG acrescenta um elemento novo, mais concreto, e que permite levar a tomada de deciso a níveis mais seguros. E se falarmos de temas como o impacto ambiental, a gesto de frotas, de redes de fluidos e outras utilidades, etc., ento a referenciao geográfica é ainda muito mais importante, ou mesmo imprescindível, para um bom planejamento.
No se trata de sugerir que os SIGs sejam agora a soluo milagrosa, a silver bullet que tantas outras tecnologias já prometeram. Antes pelo contrário. As organizaes que "tm os pés na terra", sabem que os milagres só acontecem depois de muito trabalho. Com os SIG acontece o mesmo. Eles so meras ferramentas - cabe às organizaes tirar deles aquilo que eles lhes podem dar.
REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS
• ABLER, R. F. (1988) Awards, rewards, and excellence: keeping geography alive and well, em "Professional Geographer", 40:135-40.
• ARONOFF S. (1989) Geographic Information Systems: A Management Perspective. Ottawa: WDL Publications.
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