SISTEMA DE MONITORAMENTO E ADMINISTRAÇÃO DE DESASTRES NATURAIS

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1 Programa de Ações de DEFESA CIVIL AM para prevenção de desastres naturais SISTEMA DE MONITORAMENTO E ADMINISTRAÇÃO DE DESASTRES NATURAIS 1- Apresentação/Justificativa A adversidade climática de maior impacto na vida e atividade humanas, em especial na região amazônica é, sem sombra de dúvidas, a chuva. Além de poder proporcionar significativos riscos à integridade e à vida humanas, impõem, muitas vezes, prejuízos de grande monta aos mais diferentes segmentos das atividades econômicas da sociedade, causando profundas alterações na economia e na vida das pessoas atingidas. Nesse sentido, a permanente necessidade do monitoramento contínuo dessa variável do tempo é de suma importância para a tomada de decisões voltadas às ações de mitigação pelas autoridades titulares das distintas secretarias e, em particular, pela Defesa Civil. O planejamento de ações mitigadoras voltadas às populações atingidas tem se constituído de uma intrincada - e às vezes indecifrável - malha de interesses, encobrindo a crença na idoneidade das ações adotadas e embotando a credibilidade do poder público. A urgência necessária à adoção de medidas voltadas ao pronto atendimento das populações atingidas expõe os responsáveis ao julgamento da opinião pública e de suas forças representativas. A busca por decisões de irretocável respaldo técnico deve ser um desejo obsessivo das autoridades, evitando que sejam lançadas sobre um problema de natureza sensível, dúvidas que em nada contribuam para com a sua solução. Conhecer com profundidade a realidade das questões sobre as quais deve se debruçar é a obrigação de quem conduz de forma racional, e responsável, as ações de foro comunitário, refletindo a diferença entre aquele que se encontra preparado para enfrentar os seus desafios e os demais. Esse conhecimento permite ações planejadas, que tornam possível a racionalização no uso dos recursos disponíveis, evitando as esperadas perdas decorrentes da improvisação na busca das soluções. Adiantar-se aos problemas, com propostas de soluções sistêmicas previamente refletidas, representa a diferença no nível de êxito alcançado, salvando vidas e, adicionalmente, economizando recursos e esforços. 1

2 A ocorrência e a distribuição temporal e espacial da precipitação, um dos elementos climáticos mais importantes nos trópicos, precisam ser mais bem entendidas a fim que fenômenos meteorológicos e climáticos extremos possam ser previstos. No entanto, uma acurada distribuição espaço-temporal dos sistemas atmosféricos que causam eventos meteorológicos e climáticos em uma determinada região é totalmente dependente de uma densa rede observacional. Nos dias atuais há uma gama imensa e diversificada de sensores que vão desde as estações de coleta de dados in situ, como de sensores aerotransportados em satélites meteorológicos e ambientais bem como sensores de medidas de longo alcance como os radares meteorológicos entre outros. Existem hoje sobre esta região estimativas de precipitação provenientes dos dados de satélites geoestacionários [no canal infravermelho pelo Geostationary Environmental Satellite (GOES) Precipitation Index (GPI)], do satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) pelos sensores de micro-ondas, radar e relâmpagos, uma rede de radares meteorológicos do SIPAM (sistema de Proteção da Amazônia) e várias estações meteorológicas de superfícies de diversos órgãos como ANA (Agencia Nacional de Aguas), INMET (instituto Nacional de Meteorologia), FAB (Força Aérea Brasileira). Estes dados são disponibilizados de forma não sincronizada, e em bases diferentes, dificultando o acesso a todas as informações simultaneamente. Não obstante, por vezes o acesso a estes dados não ocorre de forma ágil e simples, levando ao atraso da elaboração de boletins e ou relatórios acerca de sinistros ocorridos, por exemplo. Além disto, a densidade dos mesmos não é satisfatória para cobrir com razoável homeneidade o extenso território amazônico. 2- Objetivo O objetivo do presente instrumento é dotar a Defesa Civil do Estado do Amazonas de um conjunto de informações de sensores de coleta de dados ambientais de parceiros e próprio que permita o monitoramento e a prevenção de desastres naturais. Para isso propõe-se a criação de um Sistema de Monitoramento e Administração de Desastres Naturais com um centro de controle junto a defesa civil do estado do Amazonas. 2

3 2.1- Objetivos Específicos Para atingir o objetivo geral do projeto são necessárias as seguintes ações: 1 - Montar uma central de coleta de dados, na defesa civil estadual, de sensores ambientais sobre a região amazônica disponíveis nos diversos órgãos da união; 2 - Aumentar a observação sobre o estado do Amazonas através da colocação de sensores em regiões hoje desprovidas de informações ambientais; 3 - Montar um sistema de vigilância através de uma integração e sistematização dos dados coletados; 4- Criar um sistema de monitoramento continua com a utilização de especialistas como geólogos, hidrólogos, meteorologistas entre outros e agentes de defesa civil; 5 - Com base na coleta de dados e analise da intensidade dos fenômenos naturais, gerar prognósticos longo (Climático), de meso e curto prazo sobre a ocorrência de fenômenos naturais; 6 - A partir das ações descritas nos objetivos anteriores, e da criação da Central Estadual de Prevenção, e Combate aos Desastres Naturais articular as subsecretarias nos municípios do Estado do Amazonas. 3- Produtos Esperados Com base nas informações provenientes dos sensores de coleta de dados naturais espera-se prover a defesa civil dos seguintes produtos: 1 - Quantidade de precipitação horária; 2 - Informação da região em que ocorrerá a precipitação; 3 - Informação da direção da tempestade; 4 - Informação da velocidade de deslocamento da tempestade. Permite estimar a hora de ocorrência da mesma sobre determinada região; 5 - Intensidade do vento em superfície associado à tempestade; 6 - Informação do desenvolvimento vertical da nuvem. Permite o prognóstico de raio associado à mesma; 7 - Informação do estado da vegetação; 3

4 8- Informação de focos de calor com possibilidade de incêndios florestais, ou não; 9 - Informação do nível dos grandes rios. 4- Resultados Propostos Através dos produtos disponibilizados em tempo real ao Centro de Controle e Prevenção de Desastres Naturais do Amazonas, espera-se: 4.1- Em escala de Estado - Prognosticar grandes secas e permitir com isso o atendimento a população através de medidas preventivas; - Com a informação das condições atmosféricas de grande escala, acionar sistema de prevenção e inibição de queimadas; - Prognosticar grandes enchentes e atender preventivamente a população Em escala de município - Alertar a população sobre precipitação intensa e ventos de rajada; - Com base nas informações antever o desastre de forma a evitá-lo e ou minimizá-lo. 5- Integração da rede de informações A rede de informações meteorológicas a ser integrada neste projeto, a saber, os dados provenientes dos radares instalados sobre a região norte, os dados de superfície e altitude disponibilizados pelas instituições participantes, junto com os dados provenientes de satélites meteorológicos e análises/previsões objetivas, serão todos utilizados para o acompanhamento do tempo e clima para previsão de ocorrência de eventos extremos na região. As prévias climatologias de precipitação da Amazônia Legal serão comparadas com medidas provenientes de satélites meteorológicos que permitem uma melhor distribuição espacial da precipitação em regiões que carecem de uma boa cobertura espacial de pluviômetros. A caracterização da natureza da precipitação nas diferentes sub-regiões da América do Sul tropical também fornecerá subsídios para um melhor entendimento do clima da região que é importante no estudo 4

5 de mudanças climáticas e possíveis consequências na ocorrência de eventos meteorológicos extremos Radares Meteorológicos Os radares meteorológicos representam, sem sombra de dúvidas, o maior diferencial no cenário de sensores meteorológicos no mundo todo. A sua ampla cobertura e a precisão das informações deles originadas constituem um magnífico universo a disposição da qualidade dos serviços de meteorologia. São, por natureza, a base indispensável para os serviços de alerta contra eventos extremos e, não raro, responsáveis por evitar perdas humanas. Até a implantação do Projeto SIVAM a Amazônia era um grande deserto na distribuição de sistemas de coleta de dados meteorológicos. Nesse contexto, a rede de radares meteorológicos do SIPAM (Figura 1) ocupa uma posição central em torno da qual gravitam os demais sistemas. Sua cobertura regional estabeleceu um novo paradigma para a meteorologia do trópico úmido. A configuração de trabalho atualmente adotada, com a transmissão de apenas uma parte dos inúmeros produtos possíveis, atende uma área importante, mas restrita do monitoramento de eventos severos na região: a identificação da presença e localização dos fenômenos. O potencial desse sensor, entretanto, pode e deve ser estendido para a previsão da ocorrência dos mesmos antes que para a sua identificação. Fig. 1 Rede atual de radares meteorológicos sobre a região amazônica 5

6 5.2 - Satélites Ambientais A região Amazônica por apresentar dimensões que torna a logística de manutenção de instrumentos e obtenção de dados uma tarefa bastante árdua, onerosa e lenta. Neste sentido, outro sistema de grande auxílio ao prognóstico de chuvas são os baseados em informações fornecidas a partir de satélites ambientais e meteorológicos em órbita sobre a região ou estacionados sobre a mesma. Estes sistemas podem ser integrados, de tal forma a permitir a elaboração de mapas diagnósticos e ou cartas prognósticas, através do cruzamento das informações ingestadas nos mesmos. a) a partir de imagens de satélites, efetuar estimativas de índices de vegetação que permitem conhecer o estado, a saúde, da vegetação ao longo do ano. Desta forma, inferir o desenvolvimento da área vegetada, quanto ao estado da vegetação como aumento e ou redução da mesma; b) as técnicas de sensoriamento remoto permitem a integração de informações permitindo o desenvolvimento de ferramentas diagnósticas e prognósticas possibilitando a emissão de alertas para situações consideradas críticas; Os incêndios florestais 1 são eventos danosos que podem ocorrer de forma espontânea ou provocada pelo homem (intencional ou negligência), causando alterações nas formações vegetais naturais ou plantadas. Estão intimamente relacionados com as condições meteorológicas, isto é, eles acontecem na estação seca do ano, antes das primeiras chuvas. Na Amazônia, como em outras regiões brasileiras, a prática do fogo é um dos métodos mais utilizado para expandir as fronteiras agrícolas e manter as pastagens, mas, torna-se um problema quando escapam do controle do homem e provocam os incêndios florestais. Justificando-se com isto, a necessidade de criação de mecanismos que reduzam este tipo de evento e os danos causados ao ambiente. Portanto, a alternativa indicada para proteção das florestas, principalmente as localizadas na área de influência das faixas de segurança das linhas de transmissão e distribuição de energia elétrica, foco deste projeto, é a adoção de técnicas e medidas de prevenção contra incêndios florestais. Desta maneira, um zoneamento com as áreas de risco potencial de ocorrência e propagação de incêndios, obtido por meio da análise das 1 Propagação do fogo em áreas florestais, que normalmente ocorre em períodos de estiagem. Está intrinsecamente relacionada com a redução da unidade ambiental. Pode ocorrer espontaneamente ou ser provocado pelo homem. 6

7 diferentes características ambientais, torna-se um instrumento indispensável no planejamento racional dos recursos destinados à prevenção dos incêndios florestais. Este zoneamento de risco será desenvolvido a partir da associação das variáveis ambientais da área com os dados históricos de ocorrências de incêndios e dos focos de calor, apontando os locais vulneráveis em relação aos incêndios florestais, bem como a época do ano mais provável. As variáveis ambientais relacionados com os incêndios florestais são caracterizadas pelo material combustível, condições climáticas, topografia e tipo de cobertura vegetal existente na região. 6- Estratégia para desenvolver os objetivos e alcançar os resultados propostos A estratégia para o continuo recebimento de informações se dá em dois estágios; o primeiro em que é necessário acordo de cooperação com as instituições detentoras dos sensores como o CENSIPAM, INMET, CINDACTAIV, CPRM, ANA, entre outras para garantir, através de acordo formal, o recebimento destes dados em tempo real, e o segundo momento é a aquisição de alguns equipamentos que coloquem a defesa civil do Amazonas no patamar não só de usuária, mas também participante da rede de instituições detentoras de sensores ambientais e que permita, na ausência de todas as outras fontes de informações que ela não fique completamente sem monitoramento. A recuperação e renovação dos radares existentes na região fazem-se necessário, inclusive efetuar a calibração dos mesmos. Não obstante, a necessidade de um adensamento da rede de radares meteorológicos no Estado do Amazonas através da instalação de pelo menos mais um radar banda S ou de alguns radares banda X, é primordial. Cabe salientar que, os radares banda X possuem alcance menor, porém com maior resolução espacial, o que permite a detecção de sistemas precipitantes formados por nuvens estratiformes que causam precipitação tênue e continua. Este tipo de precipitação é a que muitas vezes satura o solo a ponto tal que ao receber algum valor de precipitação facilitam os deslizamentos de encostas. Por outro lado, o radar de banda S por abranger uma área maior permite a integração em rede de radares, além disto, este tipo de radar tem por característica detectar sistemas precipitantes de grande intensidade, comuns na região Amazônica e em especial do Estado do Amazonas. Deste modo, o uso de radares meteorológicos em rede é vital para o monitoramento de grandes áreas, e naqueles lugares onde houver uma grande densidade populacional e em 7

8 lugares que apresentam algum tipo de vulnerabilidade quanto a inundações e ou deslizamentos, é recomendável a instalação de sistemas preditantes de alta resolução. A fim de qualificar e calibrar, ou seja, capacitar um radar meteorológico para que este seja confiável é necessário estruturar uma rede de monitoramento pluviométrico, de modo a aferir as informações fornecidas pelo radar meteorológico, como também fornecer informação crucial para o bom entendimento da distribuição da precipitação, nas mais diferentes áreas do domínio de interesse, ou seja, área de aplicação do projeto. Ao regionalizar a cobertura dos radares meteorológicos sobre o estado do Amazonas, fica claro o vazio no sudeste do estado aonde não há cobertura. A Proposta é completar a rede de observações com radares meteorológicos sobre o estado do Amazonas colocando um radar no município de Borba que atende a capital Manaus bem como os municípios que fazem parte da área urbana da mesma. Fig. 2 Rede de Radares sobre o estado do Amazonas com a proposta do Radar a ser instalado no município de Borba. 8

9 Fig. 3 Área coberta pelo radar Banda S da Defesa Civil do Amazonas Da mesma forma que pode-se utilizar os dados de satélites ambientais a partir de dados coletado por antenas de órgãos parceiros como o SIPAM, é oportuno a defesa civil ter o seu próprio sistema de recebimento, processamento e visualização de dados de satélites ambientais. Existe hoje disponível a baixo custo o sistema GEONETCast, este sistema provê acesso livre e aberto a dados ambientais para o público. Os provedores de dados podem utilizar o GEONETCast para enviar produtos tais como taxas de chuva, atividades vulcânicas e terremotos, condições do mar, qualidade do ar, dados climáticos, alertas relativos a mudanças de tempo e muito mais globalmente e de maneira rápida. O sistema de disseminação de dados ambientais GEONETCast foi desenvolvido para dar suporte aos Sistemas Global de Observação da Terra (GEOSS). O GEONETCast Américas é o componente para o Hemisfério Ocidental do sistema global. Serve a América do Norte, Central e Sul e o Caribe, usando estações de recepção de satélite de baixo custo, baseada em radiodifusão via Vídeo Digital (Digital Vídeo Broadcast). O GEOSS oferece suporte a uma ampla faixa de benefícios básicos à sociedade, incluindo: redução das perdas de vidas e propriedades com tsunamis, furacões, terremotos e outros desastres naturais; melhoria dos recursos hídricos e gerenciamento de energia, e também fornece suporte à segurança e saúde pública. 9

10 Obstáculos O atraso no recebimento das informações e ou a interrupção das mesmas pode colocar em risco todo o processo de monitoramento e prevenção dos desastres naturais quer em escala de tempo de horas, dias ou até mesmo na escala sazonal. 7- Estrutura necessária para a formação da sala de situação do Sistema de monitoramento e administração de desastres naturais O fluxograma 1 Apresenta a estrutura lógica recepção, armazenamento e disseminação das informações coletadas. INGESTÃO DE DADOS ARMAZENAMENTO BANCO DE DADOS CÓPIA DO DADO PROCESSAMENTO DE SATÉLITES PROCESSAMENTO DADOS DE RADAR PROCESSAMENTO DADOS HIDROLÓGICOS PROCESSAMENTO DADOS ATMOSFÉRICOS ALERTAS DE EVENTOS INTEGRADORA DE DADOS FIREWALL (segurança do Sistema) PORTAL WEB 8.1 Computacional A descrição dos equipamentos necessários a realização das tarefas propostas no projeto estão apresentados na tabela1. Item Equipamento Descrição 01 Recepção de dados Computador dotado de grande capacidade de armazenamento, memória e processamento, com dispositivo de visualização de alta definição e dimensões adequadas a função; 02 Armazenamento Sistema de discos de alta velocidade e redundância com capacidade de armazenar grandes quantidades de dados; 03 Banco de Dados Computador dotado de grande capacidade de armazenamento, memória e processamento. Com o papel de gerenciar as informações contidas no sistema de armazenamento, com dispositivo de visualização de alta definição e dimensões adequadas a função; 10

11 04 Cópia dos Dados Sistema dotado de fita de alta velocidade e grande capacidade de armazenamento; 05 Proc. de Satélites Computador dotado de grande capacidade de armazenamento, memória e processamento, com dispositivo de visualização de alta definição e dimensões grandes; 06 Proc. de Radar Computador dotado de grande capacidade de armazenamento, memória e processamento, com dispositivo de visualização de alta definição e dimensões grandes; 07 Proc. Hidrológico Computador dotado de grande capacidade de armazenamento, memória e processamento, como dispositivo de visualização de alta definição e dimensões grandes; 08 Proc. Atmosférico Computador dotado de grande capacidade de armazenamento, memória e processamento, com dispositivo de visualização de alta definição e dimensões grandes; 09 Alertas Computador dotado de grande capacidade de armazenamento, memória e processamento, com dispositivo de visualização de alta definição e dimensões grandes; 10 Integrador Computador dotado de grande capacidade de armazenamento, memória e processamento, com dispositivo de visualização de alta definição e dimensões grandes; 11 Firewall Hardware dedicado para este fim com a finalidade de assegurar o sistema contra intrusões; 12 Portal Web Computador dotado de grande capacidade de armazenamento, memória e processamento, com dispositivo de visualização de alta definição e dimensões adequadas a função; 13 Switch Gerenciável Hardware dedicado para este fim com alta taxa de transmissão de dados, o mesmo interligará os demais hardwares; Tabela 1 Descrição do equipamento necessário para a estrutura lógica proposta. 8.2 Programas (softwares) Os programas para análise, processamento e visualização das informações podem ser programas proprietários (aqueles prontos para utilização, vendidos por alguma empresa porem com o código fechado) ou os programas ditos gratuitos e alguns também com o código aberto. Os dois casos têm vantagens e desvantagens, no caso do software pago, além do valor do próprio software, é necessária uma manutenção (valor normalmente anual) que permite que se tenha acesso a todos os avanços que a empresa venha a fazer naquele programa. No caso dos programas gratuitos, geralmente há a necessidade de profissionais para auxiliarem no desenvolvimento e customização destes softwares que nem sempre tem interface amigável com o usuário. 11

12 Software pago Software gratuito Descrição 1 GAMIC TITAN Programa que permite a análise e visualização dos dados dos radares meteorológicos 2 ArcGis Quantun Gis Programa que permite processar dados georeferenciados (vetores, imagens) 3 ENVI SPRING Programa que permite o processamento digital de imagens 4 LEADS TITAN Programa que permite a integração de diferentes dados permitindo sobreposição 5 MATLAB GraDs Programa que permite, análise matemática e espacialização de dados tabulares e numéricos 6 SHAREPOINT Server JOOMLA Programa denominado de Gerenciador de Conteúdo que permite a criação e gerenciamento de portais Web Tabela 2 Descrição dos programas (softwares) necessários ao sistema com alguns exemplos de software proprietário e gratuito; 8- Previsão Orçamentária 9.1 Custos Estimados dos material permanente importado Sensores Remotos Valor Unitário (US) TOTAL (US) Radar Meteorológico Banda S Radar Meteorológico Banda X GEONETCAST (Sistema de aquisição, tratamento e visualização de produtos de satélites ambientais) TOTAL 9.2 Custos Estimados do material permanente nacional Equipamentos de Informática Quantidade Valor Unitário(R$) TOTAL (R$) TOTAL 9.3 Custos Estimados dos programas (softwares) Programas (softwares) Quantidade Valor Unitário (R$) TOTAL (R$) GAMIC 1 ArcGis 2 ENVI 2 LEADS 1 MATLAB 2 12

13 TOTAL (R$) 13

14 14

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