UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA UEFS DEPARTAMENTO DE SAÚDE DSAU CENTRO DE REFERÊNCIA DE INFORMAÇÃO EM SAÚDE CRIS

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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA UEFS DEPARTAMENTO DE SAÚDE DSAU CENTRO DE REFERÊNCIA DE INFORMAÇÃO EM SAÚDE CRIS Sistema de informação para controle de dados da Coleção de Culturas de Microrganismos da Bahia JOÃO RONALDO TAVARES DE VASCONCELLOS JÚNIOR Feira de Santana BA 2010

2 JOÃO RONALDO TAVARES DE VASCONCELLOS JÚNIOR Sistema de informação para controle de dados da Coleção de Culturas de Microrganismos da Bahia Projeto de Monografia apresentado ao Colegiado do Curso Residência em Desenvolvimento de Software para Engenharia Biomédica da Universidade Estadual de Feira de Santana como pré requisito para a obtenção do título de Especialista. Área de Concentração: Bioinformática Orientadora: Prof.ª Dr.ª Rosângela Leal Santos Co orientador: Prof. Dr. Aristóteles Góes Neto Feira de Santana BA 2010

3 FOLHA DE APROVAÇÃO

4 DEDICATÓRIA A Wandra, minha esposa e aos meus filhos João Neto e Jessica, que juntos sempre me apoiaram e foram a minha fonte de inspiração para este trabalho.

5 AGRADECIMENTOS Ao Prof. Dr. André Barboni, pelos ensinamentos sobre a linguagem de programação Delphi, dentre outros. À Profª. Drª. Rosângela Leal Santos, pela transmissão dos conhecimentos sobre georreferenciamento, dentre outros. Ao Prof. Dr. Aristóteles Góes Neto, pelos ensinamentos na área de biotecnologia, dentre outros. À Profª. Drª. Ana Paula, que, como curadora da coleção de culturas de microrganismos da Bahia, sempre me recebeu com paciência nos momentos de dúvidas sobre a abordagem dos dados da coleção. À minha esposa Wandra pelas palavras de incentivo, proferidas constantemente ao longo de todo o desenvolvimento deste trabalho. À minha filha Jéssica pelo apoio no desenvolvimento da interface web do sistema, objeto deste trabalho, e pelos ensinamentos sobre webdesign, dentre outros. Ao meu filho João Neto pelo incentivo e pelas sugestões sobre os aspectos do sistema, objeto deste trabalho, ligados à biologia.

6 Epígrafe A arte de interrogar não é tão fácil como se pensa. É mais uma arte de mestres do que de discípulos; é preciso ter aprendido muitas coisas para saber perguntar o que não se sabe. Jean Jacques Rousseau

7 RESUMO O Sis CCMB é um sistema de informação concebido para o controle dos dados da Coleção de Culturas de Microrganismos da Bahia. Uma das características do sistema é possuir uma interface desktop e uma interface web que acessarão uma base de dados PostgreSQL. Outra característica do sistema é disponibilizar dados de forma georreferenciada através de sua interface web. Entender a realidade e saber representá la é primordial para projetos de sistemas em geral. Com o advento dos sistemas geo processados, a representação abstrata do universo a ser modelado adquiriu uma abrangência maior, mais próxima da nossa realidade. As entidades a serem representadas têm agora forma, cores e localização. O uso de um sistema de informações georreferenciadas possibilita entender melhor a distribuição dos microrganismos no estado da Bahia. A Coleção de Culturas de Microrganismos da Bahia (CCMB), localizada na Universidade Estadual de Feira de Santana (Bahia), trabalha com microrganismos dos grupos de bactérias, actinobactérias, leveduras, fungos filamentosos e mixomicetos isolados da região Semi árida do Brasil. Coleta, isolamento, preservação, armazenamento e disponibilidade de informações dos microrganismos isolados de diversos substratos e ambientes do Semi árido, bem como o contínuo melhoramento dessas metodologias para gerar maior conhecimento e fonte de estudo da biodiversidade e potencial de aplicação desses microrganismos, são as principais finalidades da CCMB. Portanto, o sistema desenvolvido torna se uma ferramenta de grande utilidade para o controle de dados da coleção de cultura de microrganismos do estado da Bahia, haja vista que pode ser usado na obtenção de dados georreferenciados para pesquisas nessa área. Palavras chave: Banco de Dados; Georreferenciamento; Microrganismo; Coleção de Cultura.

8 ABSTRACT The Sis CCMB is an information system designed to control the data of Culture Collection of Microorganisms of Bahia (Coleção de Cultura de Microrganismos da Bahia CCMB). A feature of the system is to have a desktop interface and a web interface that will access a PostgreSQL database. Another feature of the system is available in a geo referenced data through their web interface. Understanding the reality and learn to represent it is vital for systems design in general. With the advent of Geographic Information System (GIS), the abstract representation of the universe to be modeled has acquired a broader, closer to our reality. The entities to be represented now have form, color and location. Using a system of geo referenced information enables better understand the distribution of microorganisms in the state of Bahia. The CCMB, located in the Universidade Estadual de Feira de Santana (Bahia), works with microorganisms of bacteria, actinobacteria, yeasts, filamentous fungi and myxomycetes isolated from semi arid region of Brazil. Collection, isolation, preservation, storage and availability of information of microorganisms isolated from various substrates and the semi arid environments, as well as the continuous improvement of these methods to generate greater knowledge and a source of biodiversity studies and application potential of these microorganisms are the main purposes of the CCMB. Therefore, the developed system becomes a valuable tool to control data from culture collection of microorganisms of Bahia state, since it can be used to obtain geo referenced data for this research field. Keywords: Data Base; Geo referencing; Microorganism; Collection of Culture.

9 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas AIE Arquivos de Interface Externos ALI Arquivos Lógicos Internos API Application Programming Interface ASQC American Society for Quality Control BSD Berkeley Software Distribution B Tree Binary Tree CCMB Coleção de Culturas de Microrganismos da Bahia CE Consultas Externas CGS Características Gerais do Sistema DBMS Data Base Management System EE Entradas Externas GiST Generalized Search Trees GNU acrônimo recursivo de GNU is Not Unix GPL General Public Licence IBM International Business Machines

10 ISO International Organization for Standardization LAPEM Laboratório de Pesquisa em Microbiologia LOC Lines Of Code ODBC Open Data Base Connectivity OGC Open GeoSpatial Consortium PF Pontos de Função PHP Acrônimo recursivo para "PHP: Hypertext Preprocessor" Q Tree QuadTree R Tree Real Tree SE Saídas Externas SFS Simple Features Specification SGBD Sistema Gerenciador de Banco de Dados SGBDOR Sistema Gerenciador de Banco de Dados Objeto Relacional SIG ou GIS Geographic Information System, do acrônimo inglês SQL Structured Query Language TDE Tipo de Dado Espacial UEFS Universidade Estadual de Feira de Santana WCS Web Coverage Service

11 WFS Web Feature Service WMS Web Map Service

12 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Tabela 2 Tabela 3 Tabela 4 Tabela 5 Tabela 6 Tabela 7 Características Gerais do Sistema 34 Estimativa média de LOC/PF 34 Complexidade de uma EE ou uma CE 35 Complexidade de uma SE 35 Complexidade de uma ALI 36 Complexidade de uma AIE 36 Cálculo dos Pontos de Função Não Ajustados 36

13 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 Figura 11 Figura 12 Figura 13 Figura 14 Figura 15 Figura 16 Figura 17 Figura 18 Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 Arquitetura Dual 25 Arquitetura Integrada 25 Arquitetura combinada com o MapServ 28 Estratégia para uso da API Google 30 Escopo do Sistema 39 Fluxograma Sis CCMB 39 Quadro resumo da APF do Sis CCMB 43 Diagrama de Classes 45 Diagrama de Casos de Uso 46 Diagrama de Entidade e Relacionamento (DER) 47 Tela de login do Sis CCMB 48 Tela de acesso a Sistemas do Sis CCMB 49 Tela de consulta de pessoal do Sis CCMB 49 Tela de cadastro de pessoal do Sis CCMB 50 Tela de consulta de microrganismo do Sis CCMB 50 Tela de cadastro de microrganismo do Sis CCMB 51 Tela de acesso às tabelas do Sis CCMB 51 Tela de consulta ao acervo do Sis CCMB via Web 52 Tela de resultado da consulta ao acervo do Sis CCMB via Web 52 Tela de detalhes da consulta ao acervo do Sis CCMB via Web 53 Tela mapa da consulta ao acervo do Sis CCMB via Web 53 Tela mapa, com zoom, da consulta ao acervo do Sis CCMB via Web 54

14 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO Justificativa Objetivos Geral Específicos REFERENCIAL TEÓRICO Software livre Sistemas de informação Sistema de informação geográfica Apresentação do PostgreSQL/PostGIS Arquitetura de banco de dados geográficos Integração do PostgreSQL/PostGIS com o Mapserver Uso de API Google Map para serviço de webmapping Métrica de software METODOLOGIA Desenvolvimento do Sis CCMB Especificação de requisitos Premissas de desenvolvimento Requisitos funcionais Requisito funcional Requisito funcional Requisito funcional Requisito funcional Requisito funcional Requisito funcional 6 38

15 Requisitos não funcionais Requisito não funcional Requisito não funcional Requisito não funcional Requisito não funcional Escopo do sistema Processo de desenvolvimento do sistema Histórico da Coleção de Culturas de Microrganismos da Bahia Visão da CCMB Amparo legal RESULTADOS E DISCUSSÕES Métrica do Sis CCMB Diagramas Diagrama de classes Diagrama de casos de uso Diagrama de entidade e relacionamento (DER) Telas do Sistema Tela de login do Sis CCMB Tela sistemas do Sis CCMB Tela de consulta e cadastro de pessoal do Sis CCMB Tela de consulta de microrganismo do Sis CCMB Tela de cadastro de microrganismo do Sis CCMB Tela de acesso às tabelas do Sis CCMB Tela de consulta ao acervo do Sis CCMB via Web Tela de resultado da consulta ao acervo do Sis CCMB via Web Tela de detalhes da consulta ao acervo do Sis CCMB via Web 53

16 Tela mapa da consulta ao acervo do Sis CCMB via Web Tela mapa, com zoom, da consulta ao acervo do Sis CCMB via Web CONCLUSÃO E TRABALHOS FUTUROS 55 REFERÊNCIAS 57 ANEXOS 59

17 1. INTRODUÇÃO 16 Evolutivamente, como uma nova tendência dentro da Cartografia, a representação dos dados geoespaciais pode ser realizada por intermédio de produtos cartográficos veiculados através de novos meios de comunicação como a Internet, na qual destaca se a World Wide Web (WWW) (MARISCO et al., 2004). Dessa forma, propõe se neste trabalho, através do desenvolvimento de uma interface Web, explorar as potencialidades das novas tecnologias fontes abertas (PostgreSQL, PHP, JavaScrip) para disponibilizar os dados de um banco de dados construído para a Coleção de Culturas de Microrganismos da Bahia (CCMB). Assim, com os resultados a serem alcançados, possam vir a atender às crescentes demandas por diminuição de custos na manipulação, armazenamento e a necessidade de uma maior disseminação das informações. Propõe se, também, que o sistema a ser desenvolvido como fruto deste trabalho disponibilize informações georreferenciadas, o que possibilitará entender melhor dados de coleta de microrganismos no estado da Bahia e, em conseqüência a forma como esses microrganismos estão distribuídos territorialmente. Outra motivação é contribuir para que os dados da CCMB sejam disponibilizados na Web, considerando se que será uma das poucas coleções com essa funcionalidade, conforme demonstra o levantamento preliminar das Coleções de Culturas de Microrganismos no Brasil, realizado pelo Centro de Referência em Informação Ambiental CRIA nos meses de Maio e Junho de 2005, onde foram relacionadas 26 Coleções de Culturas que, segundo as informações fornecidas, caracterizam se em sua maioria como Coleções de Pesquisa, disponibilizando as culturas microbianas de procariontes e eucariontes, bem como de germoplasma, mediante solicitações dos setores acadêmico e produtivo. Considerando, ainda, o levantamento realizado pelo CRIA, convém acrescentar que das 26 coleções, até agosto de 2009, data de início deste projeto, nenhuma coleção disponibilizava dados georreferenciados e apenas duas das 7 (sete) coleções que se propuseram a disponibilizar dados pela Internet o fizeram sem alguma restrição, ou seja, informações parciais ou superficiais. Para a construção do acesso aos dados via Web alguns requisitos foram adotados, dos quais se destacam: (I) Os dados georreferenciados através de API Google Map.

18 (II) (III) 17 O sistema de gerenciamento de banco de dados: Sistema de Gerenciamento de Banco de dados ObjetoRelacional PostgreSQL. O modelo Cliente/Servidor: Apache com o modulo PHP. A qualidade de um software é percebida hoje como um objetivo de negócio (KOSCIANSKI; SOARES, 2007), assim pretende se aqui adotar a métrica de Análise por Pontos de Função para quantificar o esforço de desenvolvimento do frontend para acesso ao banco de dados, desenvolvido em Object Pascal (Delphi) que compõe o sistema de Informações objeto deste trabalho. Assim, de posse da métrica, poder se á no futuro, em conjunto com outros componentes, definir melhor a qualidade do aplicativo em pauta. Esta monografia está dividida em seis capítulos, sendo o primeiro uma introdução sobre o trabalho, trazendo um resumo da metodologia utilizada, as motivações e contribuições, a justificativa para o desenvolvimento deste projeto e, finalmente, os objetivos deste trabalho. O segundo capítulo é um referencial teórico e apresenta alguns conceitos sobre sistemas de informação, banco de dados, incluindo informações básicas a respeito de Informação, Sistema Gerenciador de Banco de Dados, Arquitetura de Banco de Dados Geográficos, Métrica de Software e Software Livre. Este é, portanto, o capítulo que fornece uma base teórica para o desenvolvimento do trabalho. O terceiro capítulo apresenta a metodologia utilizada para o desenvolvimento deste trabalho e mostra uma visão do sistema, objeto deste trabalho. O quarto capítulo mostra os resultados obtidos no desenvolvimento do Sis CCMB, objeto deste trabalho, bem como apresenta uma discussão sobre o tema que norteia esta monografia. Finalmente, o capítulo cinco apresenta uma conclusão sobre o projeto desenvolvido e apresenta, ainda, proposta para trabalhos futuros Justificativa A Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS) possui uma coleção de cultura de microrganismos com parte dos seus dados registrados em papel e outra parte armazenada no banco de dados MS Access. Tal situação não atende às necessidades da coleção no que tange ao registro e recuperação dos seus dados,

19 18 considerando o crescente volume de dados e a necessidade de maior segurança dos mesmos. A curadoria da coleção carece ainda de um sistema que possibilite consulta dos dados e emissão de relatórios de forma dinâmica. Neste sentido, seria importante aperfeiçoar a entrada e a recuperação dos dados da coleção de cultura de microrganismos da Bahia, bem como possibilitar a amostragem desses dados de forma georreferenciada através da Internet OBJETIVOS Geral Desenvolver um sistema de informações que permita o controle de dados da coleção de cultura de microrganismos da Bahia Específicos Facilitar a entrada de dados para o banco de dados da coleção através de uma interface com alto grau de interatividade. Possibilitar a amostragem de dados da coleção de forma georreferenciada, através da tecnologia de webmapping, para que, via Internet, os pesquisadores e usuários em geral possam visualizar em um mapa os locais de coleta. Utilizar ferramentas livres para o desenvolvimento do sistema CCMB. Possibilitar a emissão de relatórios dos dados da coleção de microrganismos de uma forma mais dinâmica.

20 2. REFERENCIAL TEÓRICO Software Livre O fenômeno do software livre começou a despertar atenção da comunidade técnica e de negócios nos últimos anos. Software livre permite livre acesso ao código fonte de um programa. As discussões do mérito e desafios dos softwares livres versus softwares proprietários têm sido uma constante na mídia e em eventos especializados. O tema também está entrando na agenda política dos governantes de diversos países e blocos econômicos. Os crescentes gastos com software e a situação econômica adversa e recessiva na maioria dos países, inclusive no Brasil, aumentam o interesse por alternativas que se propõem a reduzir os custos de utilização de computadores. Como os recursos disponíveis para modernizar a infra estrutura e renovar licenças de uso de programas são escassos, o governo brasileiro olha com bastante atenção o fenômeno do software livre como alternativa. Além da economia de divisas, o governo ambiciona estimular um novo modelo de negócios para o mercado brasileiro da Tecnologia da Informação, com forte ênfase em serviços, típico do modelo de negócios do software livre. No segmento de software para desktop, a situação de amplo domínio de mercado por uma única empresa, com um virtual monopólio, gera, como em qualquer regime econômico monopolista, ressentimentos e temores, sejam estes justificados ou não, mas que também contribuem significativamente para impulsionar o debate sobre novas opções de licenciamento e uso de software. O resultado é que vemos extensa cobertura da mídia, um crescente número de softwares livres disponíveis às organizações, como Linux e o Apache; a entrada de pesos pesados da indústria como a IBM no negócio de softwares livres; e as discussões políticas e comerciais, muitas vezes movidas por ideologias e não pela racionalidade, do impacto deste novo modelo de negócios nas empresas usuárias e na própria indústria de software. O software livre já não é mais apenas um brinquedo nas mãos de hackers, mas já faz parte da agenda política e estratégica de empresas privadas e públicas. É um negócio sério e profissional. Softwares livres são diferentes dos softwares proprietários no sentido de que os usuários passam a ter controle, pelo acesso ao código fonte e pelo direito de alterálo à sua vontade. Software livre não significa software gratuito. O livre (free em inglês)

21 20 refere se às liberdades básicas dos usuários em executar, copiar, distribuir e modificar o software. Obviamente que o acesso ao código fonte é pré requisito para essa liberdade. Em inglês existem duas expressões para designar o que se está considerando como software livre. O termo free software costuma causar alguma confusão na língua inglesa, porque a palavra free é geralmente associada a grátis. Por causa desta confusão é comum encontrar definições, como a da própria Free Software Foundation (FSF) que define o livre do software livre no sentido de liberdade de uso e não gratuidade: free software is a matter of liberty, not price. To understand the concept, you should think of free as in free speech, not as in free beer ; em uma tradução livre significa: software livre é uma espécie de liberdade, não de preço. Para entender o conceito você precisa pensar o livre como em liberdade de expressão, não como cerveja gratuita. Para eliminar essa ambigüidade da língua inglesa, foi criado o termo Open Source (código aberto). É importante destacar que software livre não significa software de domínio público, mas aderente a licenciamentos que, em maior ou menor grau, permitem as liberdades de usar, copiar, alterar e redistribuir o programa. No conceito de software livre, o código fonte pode e deve ser considerado como uma forma de conhecimento científico e, portanto, submetido aos mesmos princípios que regem a disseminação das pesquisas científicas. No software, o único meio plausível de permitir a uma comunidade compartilhar conhecimentos é liberando o código fonte. A pesquisa acadêmica tem muita similaridade com o desenvolvimento do software livre. A medida de sucesso é a reputação conquistada pelo pesquisador entre seus pares. No meio científico o sistema de peer review define se as contribuições individuais são suficientemente completas e adequadas para serem aceitas pelo grupo. Peer review é, portanto, um mecanismo social que permite aos membros de uma comunidade científica manter o controle sobre as inovações de sua área de expertise. Em 1984, um programador de nome Richard Stallman iniciou um projeto para criar uma versão do Unix livre de restrições. Publicou o Manifesto GNU (GNU e um referência circular que significa Gnu is Not Unix e isofônico à palavra inglesa new) e posteriormente, fundou uma associação denominada Free Software Foundation FSF ( ).

22 21 O mecanismo de licenciamento GNU, denominado GPL (General Public Licence) tornou se o cerne do fenômeno do software livre. A idéia básica do GPL é construir um mecanismo de licenciamento que garanta que a liberdade de código fonte não gere abusos e usos indevidos, evitando que alguém ou alguma empresa apoderese do código aberto e o comercialize de forma proprietária. O GPL considera ilegal que código fonte aberto e protegido pelas suas regras seja escondido ou tornado proprietário, bem como também considera ilegal esconder qualquer código derivado deste código aberto. O GPL usa o próprio conceito de copyright como defesa contra qualquer tentativa de algum indivíduo ou empresa se apossar de um código fonte aberto e criar um software proprietário a partir dele. A sociedade está evoluindo em direção ao software livre e medidas de apoio têm sido tomadas nesse sentido. O governo federal, por exemplo, criou um site ( para que o cidadão possa acompanhar as medidas que estão sendo tomadas pelo governo para incentivar o uso de software livre no país, como estratégia para independência tecnológica e criação de conhecimento local Sistemas de Informação Segundo O Brien (2001), um Sistema é um conjunto de componentes interrelacionados que trabalham juntos rumo a uma meta comum recebendo insumos e produzindo resultados em um processo organizado de transformação. Ainda segundo O Brien, um sistema de Informações é um conjunto de procedimentos computacionais, funcionando conforme um objetivo comum, e composto por cinco elementos: Hardware, Software, Peopleware (usuários comuns e usuários especialistas), Rede e Banco de Dados Sistema de informação Geográfica Uma forma de conceituar um Sistema de Informação Geográfica (SIG ou GIS Geographic Information System, do acrônimo inglês) é definida como um sistema de informação espacial com procedimentos computacionais que permite e facilita a análise, gestão ou representação do espaço e dos fenômenos que nele ocorrem. Uma outra forma de conceituá lo, usando o argumento do banco de dados, é dizer que se trata de um sistema de informação baseado em computador que permite

23 22 capturar, modelar, manipular, recuperar, consultar, analisar e apresentar dados geograficamente referenciados, dados estes que estão armazenados em um banco de dados. Em síntese entende se como Sistema de Informação Geográfica (SIG) um conjunto de ferramentas que permitem análise, envolvendo dados espaciais e não espaciais sobre o espaço terrestre. Um SIG permite a associação de dados geográficos (posicionais) a uma infinidade de atributos (dados alfanuméricos), possibilitando assim a realização de consultas, análises e simulações, envolvendo todo tipo de informação onde a variável espaço seja particularmente importante. (SILVA, 2002). Um SIG apresenta, geralmente, quatro componentes básicos: um subsistema de entrada de dados, um subsistema de armazenamento e recuperação de dados, um subsistema de manipulação que permite analisar e gerar dados derivados e um subsistema para apresentação dos dados tanto em forma tabular como gráfica. O crescimento contínuo do volume de informações que necessitam ser armazenadas e espacialmente tratadas tem causado dificuldades para muitas instituições que ainda trabalham com repositórios de dados baseados em diretórios e arquivos. A solução baseada num Banco de Dados Geográfico é a forma ideal de administrar de maneira segura e eficiente um grande volume de dados. As soluções de Geoprocessamento que utilizam esta arquitetura proprietária possuem dois grandes problemas, a saber: (I) (II) A instituição (cliente) fica dependente de uma única empresa que impõe custos elevados para manter e atualizar esta estrutura. O controle por demanda impossibilita que a estrutura seja ampliada para atender todas as demandas internas e externas de uma instituição. Um exemplo claro desta situação pode ser observada nas prefeituras que não conseguem integrar todas as secretarias a um repositório central, pois os custos com o aumento do número de acessos são muito elevados, fruto deste controle por demanda. Observando esses problemas presentes na área de Geotecnologias, empresas canadenses resolveram investir em um modelo de negócios baseado em software livre. Com isso, essas empresas passaram a desenvolver importantes projetos para aplicações em Sistemas de Informação Geográfica.

24 2.4. Apresentação do PostgreSQL/PostGIS 23 O PostgreSQL é o Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) de código aberto que possibilitou o desenvolvimento de soluções corporativas com uma melhor relação Custo x Benefício. Um ponto forte deste SGBD é a sua capacidade de tratar grandes volumes de dados com escalabilidade, ou seja, a sua arquitetura pode ser continuamente ampliada de acordo com a demanda dos usuários. Exatamente neste contexto, entram as aplicações na área de Geotecnologias que necessitam de uma infra estrutura robusta e em contínua expansão. O PostgreSQL já está consagrado no mundo do software livre sendo utilizado por grandes instituições como a Câmara Municipal do Rio de Janeiro, a Prefeitura de Diadema SP, a Prefeitura de Pedras Grandes SP, o Hospital São Lucas SE, a Secretaria da Agricultura e Pecuária CE, a Telemar, etc. O PostGIS é um módulo que adiciona entidades geográficas ao PostgreSQL. Nativamente, o PostgreSQL já suporta geometrias espaciais, porém o PostGIS adiciona a capacidade de armazenamento/recuperação segundo a especificação SFS (Simple Features Specification) do consórcio internacional Open GeoSpatial (OGC). Além do armazenamento de dados geográficos, este módulo também implementa diversas funcionalidades topológicas, possibilitando o desenvolvimento de Sistemas de Informação Geográfica Corporativos. A topologia também faz parte da especificação SFS (OpenGIS ), garantindo ao PostGIS interoperabilidade com inúmeros sistemas que também adotam o SFS. O licenciamento do PostGIS é definido pela GNU GPL (General Public License), garantindo todas as liberdades 1 de um software livre. Um fato importante a ser destacado pela licença GNU GPL é que qualquer melhoria do código fonte do PostGIS deve ser devolvida ao mantenedor (líder do desenvolvimento) do projeto. Para tratar grandes volumes de dados espaciais com maior eficiência, o PostGIS implementa a indexação Rtree sobre a indexação GiST (Generalized Search Trees) nativa do PostgreSQL. Apesar do PostgreSQL possuir nativamente três tipos de indexação (B Tree, R Tree e GiST), a R Tree nativa não apresenta a robustez exigida para as aplicações relacionadas ao PostGIS. 1 Segundo a Fundação Software Livre (Free Software Foundation), as quatro liberdades que definem o software livre: i. A liberdade de executar o programa, para qualquer propósito; ii. A liberdade de estudar como o programa funciona e adaptá lo para as suas necessidades. Acesso ao código fonte é um prérequisito para esta liberdade; iii. A liberdade de redistribuir cópias, permitindo a ajuda ao próximo; iv. A liberdade de aperfeiçoar o programa e liberar os seus aperfeiçoamentos, de modo que toda a comunidade se beneficie. Acesso ao código fonte é um pré requisito para essa liberdade.

25 24 PostGIS foi desenvolvido por Refractions Research Inc., como um projeto de pesquisa de banco de dados espaciais. Refractions é uma empresa de consultoria em GIS e banco de dados, em Victoria, Columbia Britânica, no Canadá, especializada em integração de dados e desenvolvimento de software personalizado. É missão da empresa Refractions apoiar e desenvolver o PostGIS para apoiar um leque de funcionalidades GIS importantes, incluindo o apoio OpenGIS completo, construção de topologia avançada (coberturas, superfícies, redes), ferramentas de interface gráfica do usuário para visualização e edição de dados GIS, e ferramentas de acesso baseadas na Web. O PostGIS se apresenta como um caminho viável para implantação de uma solução corporativa de geoprocessamento em instituições públicas que necessitam de performance e baixo custo. Adicionalmente, conclui se que a padronização OpenGIS pode garantir a interoperabilidade de várias instituições públicas, permitindo que a gestão pública do Brasil realmente entre na era da Geoinformação. O PostGIS conta com um grande número de funções para análises espaciais/topológicas que estendem o próprio SQL 2 do PostgreSQL Arquitetura de Banco de Dados Geográficos Há basicamente três arquiteturas de SIGs que utilizam os recursos de um SGBD: Dual, Integrada baseada em SGBDs relacionais e Integrada baseada em extensões espaciais sobre SGBDs objeto relacionais. A arquitetura Dual, mostrada na Figura 1, armazena o dado espacial separadamente. A componente alfanumérica é armazenada em um SGBD relacional e a componente espacial é armazenada em arquivos proprietários. As principais desvantagens desta arquitetura são: (I) Dificuldades no controle e manipulação dos dados espaciais. (II) Dificuldades em manter a integridade entre a componente espacial e a componente alfanumérica. (III) Consultas mais lentas, pois são processadas separadamente. A parte convencional da consulta é processada pelo aplicativo utilizando os arquivos proprietários. 2 SQL (Structured Query language): linguagem padrão para manipular banco de dados relacionais. Incluem recursos para definir estrutura de dados; consultar, inserir e modificar dados de banco de dados e especificar restrições de segurança.