UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA (SAAE) DO MUNÍCIPIO DE VIÇOSA MG

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1 UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA (SAAE) DO MUNÍCIPIO DE VIÇOSA MG Suelem Farias Pinto 1 Joel Gripp Junior 2 1 Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Engenharia Civil suelemfarias@feciv.ufu.br 2 Universidade Federal de Viçosa Departamento de Engenharia Civil jgripp@ufv.br RESUMO Os Sistemas de Informações Geográficas (SIG) são formas eficazes de interligar informações a uma base espacial. Tais sistemas permitem não somente relacionar dados de caráter geográfico (ou espacial), a dados alfanuméricos, como também atualizar estes dados de uma maneira simples através de uma interface gráfica amigável (na maior parte das vezes). É possível armazenar informações técnicas da rede de abastecimento de água e de suas unidades operacionais. A implantação de um sistema coorporativo de Geoprocessamento facilita o intercâmbio entre o setor comercial e operacional na gerência das informações das redes e sistemas, onde nos proporciona informações pertinentes e confiantes sobre cada consumidor, bem como o tipo de rede associado a cada logradouro. A localização dos consumidores, pontos de captação e características da rede adutora e distribuidora, cadastro de equipamentos como a localização de válvulas, cotas altimétricas do terreno dentre outras, são informações essenciais para uma gestão eficiente da Rede de Água. Além disso, interligando os sistemas de medições e controle, o SIG provê uma interface rica para análise e decisões de procedimentos operacionais. A integração da informação num Sistema de Informações Geográficas, ou seja, a criação de um cadastro digital dos sistemas de abastecimento de água permite organizar os dados necessários para a gestão dos sistemas através da modelação hidráulica, tais como as perdas de água e o controle dessas perdas. Este trabalho tem como objetivo mostrar a importância do setor de Geoprocessamento implantado na Autarquia e o cadastro feito utilizando o software ArcGIS 9.2. Palavras chaves: Geoprocessamento, Sistemas de Informações Geográficas, Rede de Água, SAAE. ABSTRACT The Geographic Information Systems (GIS ) are effective ways of linking information to a spatial basis. Such systems allow not only relate to geographic data (or space), alphanumeric data, but also to update the data in a simple way through a friendly graphical user interface ( in most cases ). You can store technical information. The implementation of an enterprise GIS system facilitates the exchange between the commercial and operational management in the sector of information and networks, which provides reliable and relevant for each consumer as well as the type associated with each street network systems. The location of consumers, capture points and features of the pipeline and distribution network, logging equipment, such as the location of valves, terrain elevations, among others, are essential to the efficient management of information for the water system. Furthermore, linking the control and measurement systems, GIS provides a rich interface for analysis and decisions of operational procedures. The integration of information in a geographic information system, ie, creating a digital record of the water supply system to organize the data necessary for the management of systems through hydraulic modeling, as water losses and control 1

2 these losses. This work aims to show the importance of the GIS industry and deployed in Local Registration Authority made using ArcGIS 9.2 software Keywords : GIS, Geographic Information Systems, Water Network, SAAE. 1. INTRODUÇÃO Um Sistema de Informação Geográfica SIG é definido como um sistema composto por hardware, software, pessoas e procedimentos projetados para realizar uma eficiente captura, armazenagem, atualização, manipulação, análise, modelagem e exibição de dados geograficamente referenciados para solução de diferentes tipos de problemas. De maneira simples pode-se dizer que o SIG é um sistema baseado em computador, que armazena e processa dados que descrevem lugares e eventos sobre a superfície da Terra (LOVATO. et al., 1992). Os softwares de aplicação SIG, embora façam uso de ferramentas computacionais como banco de dados, CAD s e programas de automação cartográfica, não devem ser confundidas como tais. Um software pode ser considerado um aplicativo SIG se ele for capaz de: Realizar operações espaciais da base de dados; Organizar e manipular as relações topológicas entre as feições representadas no mapa; Ligar conjunto de dados diferentes, utilizando a localização geográfica como chave de ligação; (DORCA et al., 2005) A adoção de ferramentas computacionais para auxiliar no planejamento, gerenciamento e operacionalização dos Sistemas de Abastecimento de Água (SAAE) por exemplo, é uma necessidade irrefutável para a maioria dos SAAE. Isso devido à crescente escassez de água adequada ao abastecimento e a maior exigência de uma melhor qualidade na distribuição de água por parte dos clientes e dos órgãos financiadores. Esses fatores estão forçando os SAAE a modernizarem toda sua estrutura administrativa, gerencial e operacional através da implantação de ferramentas adequadas. A informática (hardware e software) pode dar o suporte logístico necessário para se atingir tais metas. (NEGRÃO et al, 2001) Dentre as ferramentas computacionais que efetivamente podem auxiliar todas as estruturas internas dos SAAE, merecem atenção especial os Sistemas de Informações Geográficas (SIG), pois podem beneficiar, em primeira instancia uma das mais sensíveis estruturas do SAAE, ou seja, sua operação. A implantação de um sistema coorporativo de Geoprocessamento facilita o intercâmbio entre o setor comercial e operacional na gerência das informações das redes e sistemas, onde nos proporciona informações pertinentes e confiantes sobre cada consumidor, bem como o tipo de rede associado a cada logradouro. A localização dos consumidores, pontos de captação e características da rede adutora e distribuidora, cadastro de equipamentos como a localização de válvulas, cotas altimétricas do terreno dentre outras, são informações essenciais para uma gestão eficiente da Rede de Água. Além disso, interligando os sistemas de medições e controle, o SIG provê uma interface rica para análise e decisões de procedimentos operacionais. A integração da informação num Sistema de Informações Geográficas, ou seja, a criação de um cadastro digital dos sistemas de abastecimento de água, permite organizar os dados necessários para a gestão dos sistemas através da modelação hidráulica, tais como as perdas de água e o controle dessas perdas. Deve se ter em mente que SIG, não é um software; é um sistema que inclui softwares, hardwares, dados e pessoal. Será então necessária a criação de uma base cartográfica consistente e confiável, de acordo com as normas específicas, uso de estação total para o levantamento topográfico e GPS de precisão. É necessário definir desde o início a escala e a precisão, baseados na utilização do SIG, e na reserva de orçamentos. Os padrões dos dados devem ser escolhidos antes de se iniciar os trabalhos. Deve-se decidir o que se quer mapear exatamente e como será representado. Deve-se documentar tudo o que seja relevante a cerca dos dados e de suas fontes, registrar as definições de códigos e abreviações. É de extrema importância a manutenção dos dados, pois sem ela, os mapas e dados estarão em rápida desatualização em relação ao consumo e até mesmo no que se refere à rede de água propriamente dita, devido aos reparos que são feitos diariamente. Para a isso deve ser estabelecido um sistema para a sua atualização, decidindo quem será o responsável, tendo este por obrigação um treinamento para tal tarefa e com uma frequência destas atualizações. Com relação ao Software, deve-se decidir pela escolha deste, mas nunca deve definir qual é a melhor opção sem antes ficar bem claro o que se quer com um SIG. Ainda segundo Negrão, et al.,(2001) a problemática que envolve a implantação do SIG pode ser subdividida em grupos: organizacional e técnico. Dentre os principais problemas organizacionais destacam-se: Cultura técnica da empresa: a bagagem de conhecimentos e experiências acumuladas pelo corpo técnico, não contempla a utilização de sistemas informatizados e não possui uma política de investimento em atualização tecnológica e em aperfeiçoamento profissional de seu corpo técnico; 2

3 Desconhecimento dos fundamentos elementares sobre os quais se apoiam o SIG: computação, cartografia e fotogrametria, etc. Visão limitada dos problemas e suas correlações entre as diferentes estruturas (departamentos) do SAAE: a ausência de uma visão sistêmica, comprometendo ou limitando os benefícios e vantagens que podem advir da adoção do SIG; Falta de pessoal capacitado, para conduzir o processo de adoção do SIG e de sua integração com outros sistemas. Os problemas técnicos da implantação do SIG muitas vezes têm origem no próprio planejamento, seja na definição topológica do sistema hidráulico, no modelo de dados ou mesmo a estrutura de dados utilizada. Dentre os principais problemas técnicos destacam-se: Descaso com a qualidade dos dados; Erros no processo de digitalização; Deficiente e descuidada coleta de dados; Descuidada seleção dos documentos fontes; Todos SAAE devem ter em mente que a qualidade final de uma base de dados depende diretamente da qualidade, acurácia e precisão dos dados nela inseridos, pois os processos internos do SIG somente manipulam tais dados, todavia não melhoram sua qualidade, pelo contrário a degeneram. 2. MATEIAIS E MÉTODOS 2.1 Caracterização da área de estudo A área a ser estudada é toda a rede de abastecimento de água do município de Viçosa, a fim de mostrar a utilização do SIG na empresa. 2.2 Materiais utilizados Para a realização deste trabalho, foram utilizado os Softwares DataGEOSIS, AutoCAD 2007 e ArcGIS 9.2, para processamento do levantamento de campo, acabamento do desenho e inserção de atributos relacionados a cada componentes da rede de abastecimento para possíveis consultas e análises e GPS. 2.3 Metodologia A metodologia empregada para a realização deste trabalho será descrita a seguir através do organograma apresentado na Fig. 1. Fig. 1 Procedimentos a serem desenvolvidos. Fonte: A Autora 3. OBJETIVO Este trabalho tem como objetivo mostrar a implantação do Sistema de Informação Geográfica no Sistema de Abastecimento de Água do Município de Viçosa - MG, bem como sua importância para a empresa e o armazenamento das informações técnicas da rede e das unidades operacionais. 4. DESENVOLVIMENTO O Cadastro da rede de água do SAAE em Viçosa vem sendo implantado de maneira a facilitar o controle da rede, oferecendo assim serviços de qualidade ao cliente. Assim sendo o referido cadastro vem sofrendo transformações 2

4 gradativas ao longo de um processo, onde a necessidade de automatização se torna necessária, conseqüentemente a implantação de um sistema corporativo de Geoprocessamento para a gerência da rede trará benefícios a vários setores dentro deste órgão. Adquirir uma solução corporativa ajuda a alcançar metas críticas como a diminuição do tempo de resposta para determinada ação, uso efetivo de pessoal, satisfação dos clientes, acesso a dados distribuídos e diminuição de esforços redundantes. Para efetuar o levantamento topográfico da cidade, foi utilizada a base cadastral implantada no Município, para servir de apoio no controle da poligonal em locais estratégicos e pontos intervisíveis de coordenadas conhecidas de acordo com as normas NBR (execução de levantamento topográfico). Para isto, utilizou-se de uma equipe formada por técnicos conhecedores das dificuldades da topografia local e equipamentos necessários, tais como, uma estação total marca TOPCON, modelo GTS 226, série 220, um nível óptico automático de precisão para realizar o nivelamento geométrico. A equipe fez o levantamento de campo das unidades operacionais e equipamentos (elevatórias, reservatórios, booters, registros, descargas, válvulas,) das redes de abastecimento de água nos locais indicados. Os cadastros das redes de água foram feitos com trenas de acordo com o conhecimento dos encanadores, estes, por serem funcionários antigos da autarquia, sabiam a localização, tipo de material e diâmetro da rede. Mas à medida que obras eram feitas nas ruas, esses cadastros eram confirmados ou corrigidos. Para a criação do SIG na empresa, o SAAE contratou a empresa Iplanus para iniciar o trabalho, assim como treinamento do pessoal responsável pelo setor de Geoprocessamento da Autarquia. Para o levantamento feito com a Estação Total os dados eram processados no software DataGeosis, e em seguida o exportado para o AutoCAD onde era realizado o acabamento e posteriormente, convertidos em shapefile, pelo software ArcGIS que é o Sistema de informação Geográfica utilizado. A seguir, os atributos para o banco de dados com as informações pertinentes, como logradouros, quadras, postiamentos, posicionamento relativo da rede, poços de visitas para a rede de esgotamento sanitário. As Fig. 2 e 3 nos mostra os dados das poligonais e das irradiações levantadas, as coordenadas de cada ponto assim como os atributos relacionados a eles, e o desenho após as cálculos realizados utilizando o Software datageosis. Fig. 2 Pontos levantados e calculados no datageosis. Fonte: A Autora 3

5 Fig. 3 Levantamento topográfico do meio fio das vias Após os cálculos dos pontos levantados no datageosis, segui-se para o AutoCAD, onde foi possível realizar um melhor acabamento do desenho, gerando assim uma melhor visualização do mesmo. Após o levantamento Topográfico dos postes e dos arruamentos quase completo, deram-se o início ao cadastro dos Clientes, os chamados consumidores do SAAE. Para esse cadastro, foi feito um acompanhamento com os leitoristas da Autarquia, para que se pudesse cadastrar manualmente a residência, com seu número, número do hidrômetro e número da ligação da água, tomando como referência os postes cadastrados. Era utilizado como auxilio, imagens orbitais disponíveis gratuitamente através do Google Earth. Essas imagens eram impressas em papel no tamanho A4, e eram impressas também em papel vegetal do mesmo tamanho os arruamentos e os postes. Assim a impressão no Vegetal era sobreposta no ofício, dando assim visibilidade do local definido, podendo-se cadastrar no vegetal, mais ou menos, a localização dos hidrômetros. Feito isso, o cadastro era transmitido para o ArcGIS de forma manual, mais de forma cautelosa, com bastante cuidado para não fugir da realidade. Após os clientes cadastrados, deu-se o início das consultas desejadas. Com a implantação do SIG, houve uma necessidade de dividir a cidade em Zonas de Pressão, para assim se ter um maior controle e melhor estudo de cada região do município. Essas zonas de pressão eram controladas de modo que na entrada de cada setor, foi instalado um Macro- Medidor para se ter um melhor controle de quanto entra de água em cada região. Eram realizadas leituras nos macros todo final de mês, onde era calculado em uma planilha Excel, o volume disponibilizado. Nessa planilha continha, o horário em que a leitura era realizada, o dia, o total de horas de funcionamento no período de 30 dias, e a quantidade de água distribuída em metros cúbicos no mês, por hora, litros por hora e litros por segundo, de forma a se obter análises de vários tipos da distribuição. Cada volta feita no relógio do macro medidor, era um metro cúbico (1m³) de água que se passava e com o auxílio do SIG se tinha o controle de quanto é consumido em cada setor. A Figura 4 nos mostra a divisão da cidade em Zonas de Pressão, para o melhor controle da distribuição de água em cada região. 4

6 Fig. 4 Zonas de Pressão Para se saber o consumo de cada Zona de Pressão, foi utilizada a ferramenta de Junção do ArcGIS na tabela dos consumidores com a tabela criada em dbf pelo próprio setor comercial da empresa. Essa tabela dbf, era criada à medida que se descarregavam os dados dos aparelhos de leitura em um Software específico. Essa conversão era feita toda vez em que se fechavam as leituras do mês, ou seja, uma vez em cada mês. Essa tabela continha os dados dos clientes, como endereço completo, dados de rotas de leituras, todo o cadastro do cliente, feito no momento da ligação da água, e em algumas vezes continha também o nome e documento de identificação. Fig. 5 Hidrômetros Cadastrados Uma outra ferramenta bastante utilizada é a junção do setor comercial com os shapes cadastrados. A Fig. 6, ilustra os dados obtidos com a junção dos setores. 5

7 Fig. 6 Atributos dos consumidores 5. RESULTADOS Com relação aos consumidores hidrômetros, o SIG nos auxilia no que diz respeito ao consumo mensal de cada ligação, as suspeitas de ligações clandestinas, aos tipos de ligações, se são ativas, públicas, cortadas e nos auxilia também no que diz respeito ao número de economias. Viçosa por ser uma cidade que cresceu verticalmente, hoje existe mais economias do que ligações propriamente ditas. Por exemplo: um prédio de 5 (cinco) andares, com um apartamento por andar, é considerado uma ligação e quatro economias. Essas consultas são de extrema importância também para o balanço hídrico feito na autarquia, onde se tem total controle de todas as perdas existentes, para assim se poder reduzi-la no mês seguinte. As Fig. 7 e 8 nos mostra a consulta em relação à quantidade de ligações existentes em uma zona de pressão, juntamente com uma estatística de menor e maior consumo e o consumo total da Zona de Pressão. Fig. 7 Dados obtidos com Sig 6

8 Fig. 8 Estatística de consumo Com relação à rede de água são feitas consultas de tipo de material, diâmetro e comprimento da rede. Já em relação aos logradouros, as consultas feitas são em relação ao tipo de logradouro e nome, o que facilita na localização espacial de algum dano na rede que venha a acontecer como mostrado na Fig. 9 a seguir. Fig. 9 Dados obtidos com relação a rede de água e aos logradouros 7

9 O cadastro lincado com imagens ou textos, tem a importante função no que se refere a visualização de algum local estabelecido ou alguma obra feita, de maneira a facilitar a compreensão da execução do trabalho realizado. Estando o cadastro da rede de água em um sistema de geoprocessamento corporativo os diversos setores do SAAE poderão interagir no sistema de uma forma mais dinâmica, centralizado as informações e mantendo assim o cadastro atualizado. 6. CONCLUSÃO O Sistema de Informação Geográfica nos proporciona informações pertinentes e confiantes sobre cada consumidor, bem como o tipo de rede associado a cada logradouro, fazendo com que o SAAE aperfeiçoe as suas ações na prestação de serviços à comunidade. O Sistema de Informação Geográfica além de servir como ferramenta nas análises de vários setores, ainda nos auxilia em: Modelagem hidráulica: capturar dados para análise de desempenho hidráulico; Comercial: avaliação de consumo, otimização de rotas de leituras; Manutenção e Expansão: gerenciar operações de manobras nas redes; Qualidade e Operação: analisar pontos de coleta para qualidade da água; À medida que os dados vão sendo manipulados dentro do sistema, todos os usuários que dependem do cadastro da rede de água para algum tipo de informação, poderão extrair este dado de uma maneira muito rápida e precisa, gerando tomadas de decisões com confiabilidade. AGRADECIMENTOS Ao SAAE Viçosa - MG pela disponibilidade dos dados REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DECANINI, M. M. S.; SIG no planejamento de trilhas no parque estadual de Campos do Jordão. Retirado de: Acessado em: 10/06/2009. DORCA, C.C.; LUVIZOTTO JR, E.; ANDRADE, J.G.P. Aspectos da Implantação de um SIG em pequenos e médios Abastecimentos de Água. Retirado de: Acessado em: 10/06/2009. NEGRÃO, A.M.; ANDRADE, J.G.P.; JUNIOR,E.L. Compartilhamento de dados geográficos e modelos de simulação hidráulica. Retirado de: Acessado em: 10/06/2009. NBR Norma Brasileira de levantamento e execução Topográfica RODRIGUES, M. Introdução ao Geoprocessamento. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOPROCESSAMENTO, 1990, S. Paulo. Anais... S. Paulo; EPUSP, 1990, V.1, p SAAE. Volta Redonda, RJ. Contém informações institucionais, técnicas, notícias, projetos e serviços. Retirado de: Acessado em: 11/06/2009. SAMPAIO, R. M.; MARTINS, J. G. Atualização e manutenção do Cadastro Técnico. In: 38 Assembleia Nacional da ASSEMAE Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento, 38, 2088, Salvador. ULIANO, A. et al. Projeto de Geoprocessamento para conversão do cadastro da rede de água visando a integração de dados entre setores SAMAE Blumenau. In: Assembleia Nacional da ASSEMAE Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento, 34, 2004, Caxias do Sul. Retirado de: Acessado em: 10/06/