DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS EM AMBIENTE WEB PARA GESTÃO ESPACIAL DE ESTAÇÕES RÁDIO BASE

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1 FACULDADE IDEAL FACI REGINALDO FERNANDES DA SILVA DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS EM AMBIENTE WEB PARA GESTÃO ESPACIAL DE ESTAÇÕES RÁDIO BASE BELÉM PARÁ 2009

2 FACULDADE IDEAL FACI REGINALDO FERNANDES DA SILVA DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS EM AMBIENTE WEB PARA GESTÃO ESPACIAL DE ESTAÇÕES RÁDIO BASE Monografia apresentada à Faculdade Ideal - FACI, como requisito para obtenção do grau de Tecnólogo em Análise e Desenvolvimento de Sistemas. Prof. Orientador: Atila Siqueira Soares BELÉM PARÁ 2009

3 REGINALDO FERNANDES DA SILVA Monografia apresentada como trabalho de conclusão de curso de Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas pela Faculdade Ideal FACI, defendida e aprovada em 06 / 01 / 2010 pela banca examinadora constituída pelos professores: Orientador: Atila Siqueira Soares. (Especialista) Membro: Wanderson Alexandre da Silva Quinto. (Mestre) Membro: Leonardo Ormanes Tamer. (Especialista)

4 Dedico a todos os profissionais de TI, principalmente aos desenvolvedores, que direta ou indiretamente, serviram de inspiração para minha carreira. Aos meus pais que ao longo desses anos podem ter sentido a falta da minha presença, mas jamais do meu amor.

5 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus por guiar os meus passos na estrada da vida, iluminando o meu caminho com sua luz que irradia vida. Meu agradecimento especial aos meus pais, que não apenas deram-me vida, mas também a educação necessária para a compreensão do significado de responsabilidade e de virtude para a vida humana. A todos os professores que ministraram alguma disciplina ao longo do curso, em especial ao meu orientador, Atila Soares, que desempenha exemplarmente seu papel de mediador no processo de ensino/aprendizagem, estando sempre disposto a prestar-me seu auxílio e contribuir para o desenvolvimento de um estudo de resultados. A todos os amigos, que demonstraram apoio e compreensão durante o período que, de certa forma, estive ausente do convívio social para me dedicar a este estudo. A Ass. de Comunicação Aline Reis e ao Eng. Fábio Seguins, funcionários da empresa TIM, pela colaboração e atenção com relação às informações que serviram como base para a elaboração deste trabalho. Agradeço também à minha namorada, Claudiana, que esteve sempre presente me apoiando e incentivando.

6 Quase todos conseguem o mesmo hardware; a diferença está no software. (Garry Kasparov)

7 RESUMO Ultimamente, as empresas procuram a tecnologia da informação para permanecerem cada vez mais competitivas e organizadas. Utilizando sistemas de informação, as organizações são obrigadas a deixar um padrão departamental e partir para um padrão integrado de gestão e produção, assim a cultura da organização, pelo meio da comunicação, passa por transformações, para que os funcionários possam mudar seu modo de trabalho e colaborar para o sucesso da organização. Ao mesmo tempo, os Sistemas de Informações Geográficas em ambiente Web (SIG Web) passaram por um extraordinário crescimento nos últimos anos, o que os transformou em uma das ferramentas com maior empregabilidade na manipulação de dados geográficos na Internet. Os SIG Web, de uma forma geral, são diferenciados por uma interface fácil e intuitiva para o trabalho com informações geográficas. A esta interface são adicionadas algumas funcionalidades fundamentais para manipulação e controle das informações apresentadas em mapas. A facilidade de uso pelos usuários não especializados aliada com a capacidade da difusão cartográfica, constituem-se como as principais características para a popularização desse tipo de sistema. Ainda que os SIG Web tenham alcançado uma grande aceitação dos usuários em geral, o desenvolvimento de softwares dentro deste contexto não pode ser considerado um trabalho trivial. Alguns detalhes, como a tecnologia Web introduzida no sistema e as funcionalidades a serem oferecidas, são fatores determinantes na escolha da tecnologia de base no desenvolvimento do SIG Web. O presente trabalho de conclusão de curso tem como objetivo o desenvolvimento de um Sistema de Informações Geográficas, em ambiente Java Web para uso da empresa de telefonia móvel: TIM Celular, com o intuito de acrescentá-lo, como um componente extra, aos sistemas que auxiliam na gestão espacial das Estações Rádio Base da empresa. Palavras-chave: Desenvolvimento de Software, Sistema de Informação Geográfica, Java, Estação Rádio Base.

8 ABSTRACT Recently, companies seeking information technology to remain increasingly competitive and organized. Using information systems, organizations are forced to leave a standard departmental and go for a standard integrated management and production, and the culture of the organization by means of communication, going through changes, so that employees can change their way of working and contribute to the success of the organization. At the same time, Geographic Information Systems in the Web environment (GIS Web) have undergone a remarkable growth in recent years, which made them one of the tools with greater employability in the handling of spatial data on the Internet. The GIS Web, in general, are distinguished by an easy and intuitive interface for working with geographic information. At this interface are added some core functionalities for manipulation and control of the information presented on maps. The ease of use by unskilled users coupled with the ability of the diffusion cartographic, as are the main features for the popularization of this type of system. Although the GIS Web have reached a wide acceptance of users in general, the software development within this context can not be considered a trivial work. Some details, such as Web technology introduced into the system and the features being offered are the decisive factors in the choice of technology on the development of GIS Web. This work completion course aims to develop a Geographic Information System in the Java Web environment for the use of mobile phone company: TIM Celular, in order to add it as a extra component to systems that assist in the spatial management of Base Station of the company. Keywords: Software Development, Geographic Information System, Java, Base Station.

9 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 2.1: Arquitetura Universal de um SIG...23 Figura 2.2: Ciclo de um SIG Figura 2.3: Subtipos de feature...35 Figura 2.4: Subtipos de coverage...35 Figura 2.5: Componentes do Sistema Celular...36 Figura 2.6: Centro de Comutação e Controle...37 Figura 2.7: Estação Rádio Base...37 Figura 2.8: Estação Móvel (telefone celular)...38 Figura 2.9: Visualização de células hexagonais e circulares...39 Figura 2.10: Formação de uma célula (área coberta)...39 Figura 2.11: Representação da visualização do topo de uma ERB Figura 3.1: GMarker com ícone padrão...47 Figura 3.2: Diagrama de Caso de Uso do Sistema...55 Figura 3.3: Diagrama de Classes do sistema...61 Figura 4.1: Página inicial do sistema...62 Figura 4.2: Página de cadastro de estações...63 Figura 4.3: Visualização espacial (arruamento) das estações...64 Figura 4.4: Exemplo de relatório gerado pelo sistema...65 Figura 4.5: Auxílio em tomadas de decisão...66

10 LISTA DE TABELAS Tabela 2.1: Cronologia da tecnologia dos SIG...21 Tabela 2.2: Exemplos do emprego de SIG...26 Tabela 3.1: Caso de uso efetuar logon...56 Tabela 3.2: Caso de uso alterar senha...56 Tabela 3.3: Caso de uso cadastrar usuário...57 Tabela 3.4: Caso de uso excluir usuário...57 Tabela 3.5: Caso de uso cadastrar ERB...58 Tabela 3.6: Caso de uso pesquisar ERB...58 Tabela 3.7: Caso de uso atualizar dados de ERB...59 Tabela 3.8: Caso de uso excluir ERB...59 Tabela 3.9: Caso de uso gerar relatórios...60 Tabela 3.10: Caso de uso sair do sistema...60

11 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS API CAD CCC CDDL DAO DWR EJB EJB QL EM ERB ESRI GIS GML GPL GPS HTML JAXB JDBC JDO JOX JPA JRXML JSF JSON JSP KML LAMP ODBC OGC PDF PHP POO Application Programming Interface (Interface de Programação de Aplicativos) Computer Aided Design (Projeto Assistido por Computador) Centro de Comutação e Controle Common Development and Distribution License Data Access Object Direct Web Remoting Enterprise Java Beans Enterprise JavaBeans Query Language Estação Móvel Estações Rádio Base Environmental Systems Research Institute Geographic Information System Geography Markup Language General Public License Global Positioning System (Sistema de Posicionamento Global) HyperText Markup Language Java Architecture for XML Binding Java Database Connectivity Java Data Objects Java Objects in XML Java Persistence API JasperReports extensible Markup Language JavaServer Faces JavaScript Object Notation JavaServer Pages Keyhole Markup Language Linux, Apache, MySQL e PHP, Perl ou Python Open Data Base Connectivity Open Geospatial Consortium Portable Document Format Hypertext Preprocessor Programação Orientada a Objetos

12 RMI RTF RUP SFS SGBD SI SIG SQL TIM TM UML WFS WMS XML Remote Method Invocation Rich Text Format Rational Unified Process (Processo Unificado da Rational) Simple Features Specification Sistema Gerenciador de Banco de Dados Sistema de Informação Sistema de Informação Geográfica Structured Query Language Telecom Italia Mobile Terminal Móvel Unified Modeling Language (Linguagem de Modelagem Unificada) Web Feature Service Web Map Service extensible Markup Language

13 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ESTRUTURA DO TRABALHO O PROBLEMA OBJETIVOS DO TRABALHO Objetivo Geral Objetivos Específicos JUSTIFICATIVA OS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO NAS ORGANIZAÇÕES FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA CONCEITUAL GEOPROCESSAMENTO Histórico Sistema de Posicionamento Global (GPS) Classificação de Sistemas de Informação Geográfica Arquitetura SIG Consulta e Análise Espacial Importância do SIG Etapas que constituem um SIG Emprego de um SIG A vantagem do SIG Web sobre o SIG Desktop MODELAGEM DE SISTEMAS UTILIZANDO UML A importância da modelagem O PROCESSO UNIFICADO Introdução Direcionado a Caso de Uso Centrado na arquitetura Iterativo e Incremental ESPECIFICAÇÕES DO OPEN GEOSPATIAL CONSORTIUM Modelo conceitual do OGC SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO MÓVEIS (SISTEMA CELULAR) Centro de Comutação e Controle (CCC)...36

14 2.5.2 Estação Rádio Base (ERB) Estação ou Terminal Móvel (EM ou TM) Representação do Sistema Celular DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA PRINCIPAIS TECNOLOGIAS UTILIZADAS Java MySQL NetBeans IDE MySQL Workbench Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) JavaServer Faces (JSF) JavaServer Pages (JSP) Java Persistence API (JPA) GlassFish Enterprise Server Google Maps API GMap GMarker GPolyline GIcon GEvent GPoint GSize GBounds Geocoding JasperReports ireport ESTRUTURA DO SISTEMA Requisitos Requisitos Funcionais Requisitos Funcionais do Sistema Requisitos não Funcionais Requisitos não Funcionais do Sistema Atores do Sistema...54

15 3.2.3 Diagrama de Caso de Uso do Sistema Classes do sistema APLICAÇÃO DO SISTEMA DESENVOLVIDO UTILIZAÇÃO DO SISTEMA Acesso a aplicação (página inicial) Operações da aplicação Visualização espacial de estações Geração de Relatórios SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE TOMADA DE DECISÃO CONSIDERAÇÕES SOBRE O DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA CONCLUSÃO FUTURAS IMPLEMENTAÇÕES CONSIDERAÇÕES FINAIS...68 REFERÊNCIAS...70

16 1 INTRODUÇÃO Os Sistemas de Informação Geográfica - SIG (Geographic Information System - GIS) são usados no gerenciamento dos dados referenciados geograficamente, ou seja, dados que possuem ligação a coordenadas geográficas. A partir do momento em que sua localização é definida usando algum sistema de coordenadas, ele passa a ser um objeto geo-referenciado. Um amplo agrupamento de funcionalidades comportam o processamento espacial dos dados e sua exposição cartográfica, incluindo continuada interação via mapas. Ao mesmo tempo, um SIG emprega práticas de gerenciamento de bases de dados, como análise estatística e consultas espaciais. Tais competências fazem à distinção do SIG dos demais sistemas de informação e tornam este um instrumento precioso para um amplo universo de organizações, objetivando esclarecer eventos, premeditar resultados e delinear táticas referentes a aplicações onde a extensão espacial deve, obrigatoriamente, ser levada em consideração (BRITO e ROSA, 1996). Empresas públicas e privadas de diversos setores como, por exemplo, telefonia, companhias petrolíferas, empresas concessionárias de energia elétrica, de saneamento urbano, mineração, entre outras, utilizam os sistemas de informação geográfica como ferramentas indispensáveis, tanto nas atividades operacionais, quanto nas atividades gerenciais. Os SIG utilizados atualmente disponibilizam um enorme conjunto de operações de manipulação e análise espacial. Porém, a complexidade destes sistemas requisita enormes investimentos tanto na compra do software quanto em treinamentos de usuários, o que torna muitas vezes inviável o seu emprego por parte de algumas organizações. No entanto, em contraste com este fato, nota-se um aumento cada vez mais crescente na disponibilização de dados georreferenciados, o que tem permitido uma maior popularização do uso desses sistemas. Além disso, verifica-se que, grande parte dos usuários tem a necessidade de utilizar apenas uma parte ínfima das funções disponíveis nos SIG, o que torna o investimento ainda mais arriscado do ponto de vista custo/benefício. Uma solução encontrada para estes usuários e/ou empresas é o desenvolvimento de aplicações que possam permitir a manipulação de dados georreferenciados de forma alternativa e específica dento do universo de SIG.

17 16 A característica básica de um sistema alternativo é que este é mais específico, utilizando apenas um conjunto limitado de funcionalidades dos SIG, o que faz com que este fique restrito, geralmente, a simples inserção, atualização e visualização de dados georreferenciados, tendo como base um conjunto reduzido, mas preciso, de operações de análise espacial. A importância destes sistemas vem crescendo de tal forma que fez com que até mesmo a empresa Microsoft decidisse pela inclusão de um visualizador de dados geográficos denominado MapPoint, em seu pacote Microsoft Office. Estimativas apontam que esta será a principal forma de comercialização de SIG nos próximos anos, principalmente para aplicação em no âmbito da Internet. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de um SIG em ambiente Web e mostra como o trabalho realizado com SIG Desktop convencional pode ser incrementado com o uso de SIG alternativo, sem a necessidade de usar um conjunto de funcionalidades complexas dos SIG proprietários, tornando o uso da aplicação de um SIG transparente, até mesmo para o usuário menos experiente. 1.1 ESTRUTURA DO TRABALHO Este trabalho foi estruturado em cinco capítulos. Neste capítulo é apresentada resumidamente uma explanação geral sobre o sistema, bem como a justificativa, os objetivos e a natureza na qual este trabalho está focado. No segundo capítulo é feita uma abordagem dos tópicos importantes sobre Geoprocessamento, Sensoriamento Remoto e Linguagem de Modelagem Unificada, mostrando algumas definições e conceitos de referencial teórico. Veremos ainda a importância da padronização dos sistemas de informações geográficas e suas particularidades, as quais se moldam de acordo com cada interesse dos órgãos ou empresas. O terceiro capítulo apresenta as principais tecnologias envolvidas no desenvolvimento do sistema e explica também, os aspectos gerais da linguagem de programação Java que foi utilizada para a implementação do sistema e da API do Google Maps, a qual foi utilizada para o carregamento do mapa Web da aplicação. Ainda neste capítulo, é exposta a estrutura do sistema por meio de diagramas de caso de uso, com o fluxo de cada caso de uso, juntamente com as classes utilizadas, através do respectivo diagrama de classes. O quarto capítulo demonstra algumas funcionalidades básicas do sistema em questão, expondo de forma simples algumas de suas telas, geração de relatórios e exemplo de tomada de decisão que podem ser feitas com o uso do sistema.

18 Por fim, o quinto capítulo aborda as considerações finais em relação ao sistema e os trabalhos futuros que poderão ser realizados O PROBLEMA A TIM (Telecom Italia Mobile) Brasil é uma empresa atuante na área de telefonia, presente em todos os estados brasileiros, que surgiu no final da década de 90 como uma subsidiária do grupo europeu Telecom Itália e ligeiramente se posicionou entres as empresas líderes no mercado brasileiro de telecomunicações. Devido à expansão da empresa no mercado, surgiu à necessidade de um domínio maior das informações e automatização de procedimentos. Através de uma visita inicial junto à empresa, foi constatado que a mesma buscou determinadas ferramentas encontradas no mercado, entretanto em razão das suas necessidades, teve que fazer certas adaptações às ferramentas, devido as suas regras de negócio e também por se tratarem de softwares em ambiente desktop. 1.3 OBJETIVOS DO TRABALHO O presente trabalho de conclusão de curso tem como objetivo o desenvolvimento de um Sistema de Informações Geográficas (SIG), em ambiente Web para uso da empresa de telefonia TIM Celular S/A, com o intuito de acrescentá-lo, como um componente extra, aos sistemas que auxiliam na gestão espacial das Estações Rádio Base (ERB) da empresa, suprimindo a necessidade de investimento em arquiteturas fechadas, custosas e proprietárias, além de servir como ponto de partida para a migração dos sistemas SIG Desktop utilizados hoje na empresa, para o ambiente SIG Web, que é uma tendência inevitável do mercado de trabalho mundial Objetivo Geral Desenvolver um sistema de informações geográficas, adicional ao conjunto de sistemas utilizados em uma empresa do ramo de telefonia.

19 Objetivos Específicos Compreender a estrutura da tecnologia de informação geográfica utilizada pela empresa; Estudar, modelar, analisar e desenvolver sistemas de informações geográficas; Contribuir para desenvolvimentos de sistemas futuros. 1.4 JUSTIFICATIVA A noção mais comumente associada ao conceito de software é a de um programa de computador. Entretanto, essa noção talvez não seja mais adequada para formamos uma idéia do que são os elementos básicos relacionados com esse conceito. De fato, quando pensamos a respeito de um programa de computador, torna-se bastante difícil ignorar aspectos relacionados com: Otimização do desempenho do sistema, no que diz respeito a espaço de armazenamento e tempo de execução; Robustez do sistema em relação a operações e/ou dados inválidos; A facilidade de operação ( interface usuário-programa ), ou seja, a facilidade para entender e acionar suas funções; O ambiente operacional, que está relacionado ao sistema operacional, banco de dados, gerenciamento das informações geográficas e modo de acesso. Segundo Pressman (2002) o software assume um duplo papel. Ele é o produto e, ao mesmo tempo, o veiculo para entrega do produto. Como produto ele disponibiliza o potencial de computação presente no computador, o software é um transformador de informações produzindo, gerando, adquirindo, modificando, exibindo ou transmitindo informação, que pode ser um único bit ou tão complexa como uma apresentação em multimídia. O software entrega o mais importante produto da nossa época a informação. A simplificação do desenvolvimento de aplicações caracterizadas pelo uso intensivo de dados requer a utilização de sistemas de banco de dados, para a realização de entrada de dados, validação dos dados e manipulação os dados de acordo com a aplicação. Sistemas de banco de dados são projetados para gerir grandes quantidades de informações. O gerenciamento de informações implica a definição das estruturas de armazenamento das informações e a definição dos mecanismos para a manipulação dessas informações.

20 19 De uma forma geral este trabalho apresenta um projeto de desenvolvimento de um sistema robusto que permita o arruamento (visualização espacial com a devida localização geográfica) das estações rádio base da empresa TIM Celular S/A, além de oferecer possibilidades de interação dos usuários, disponibilizando ainda funções fundamentalmente triviais à grande maioria dos Sistemas de Informação Geográfica. Em uma segunda fase (trabalhos futuros), almeja-se que o sistema comporte-se de forma a proporcionar continuidade do desenvolvimento tornando-se ainda mais portável, possibilitando o acesso de variados dispositivos móveis. 1.5 OS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO NAS ORGANIZAÇÕES O Sistema de Informação (SI) é definido como uma união de objetos interrelacionados trabalhando acoplados para colher, restaurar, processar, guardar e distribuir informação com o propósito de simplificar o controle, o planejamento, a organização, a análise e o processo de decisão em empresas e organizações (LAUDON, 1999). Os SI tem função essencial no gerenciamento de uma organização, porém apenas os SI não são satisfatórios para determinar os caminhos que uma organização deve traçar. Há fatores (econômicos, sociais, políticos, etc.) ainda mais complexos que resultam em uma cadeia de variáveis em que os sistemas de informações apresentam-se como uma ferramenta a mais no procedimento de tomada de decisão. Toda esta atmosfera empresarial deve ser vista com importância pelo gestor da organização no rumo das estratégias indispensáveis para conduzir a organização. Na atmosfera empresarial, as táticas ou decisões podem ser qualificadas nos níveis: funcional, tático e estratégico. Devem ser classificados no nível funcional, os sistemas que procuram resolver dificuldades relacionadas à operação, produção e serviços. Os sistemas táticos são empregados por gestores e permitem o acompanhamento com maior abrangência, como acompanhamento de negociações para verificar se metas são cumpridas ou decidir se a produção está empregando adequadamente seus recursos. E os sistemas considerados estratégicos são os que se relacionam aos objetivos da organização e de sua sobrevivência a longo prazo. Novos investimentos, abrir uma filial, novas instalações? Definir novas áreas de atuação? Estes são alguns exemplos de decisões que são adotados pela gerência e são amparados pelos SI estratégico. O sistema de informações geográficas proposto neste trabalho almeja atingir os três níveis de SI na atmosfera empresarial.

21 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA CONCEITUAL Este capítulo apresentará os conceitos que serão usados durante o desenvolvimento deste trabalho. Serão apresentados conceitos de geoprocessamento, sistemas de informação geográfica, além de conceitos de modelagem de sistemas utilizando a linguagem apropriada GEOPROCESSAMENTO A aquisição de informações e a análise da relação com a classificação geográfica pode ser vista nas sociedades organizadas desde a era mais longínqua. Essa atividade era reservada até então ao registro das informações em mapas e alguns documentos em papel. A partir do desenvolvimento da ciência da computação este procedimento foi otimizado, facilitando a coleta de informações, coordenação, precisão nos mapas e permitindo o encontro dessas informações. De tal modo surge o conceito de geoprocessamento. Segundo Câmara (2005), o geoprocessamento é considerado como a disciplina do conhecimento que emprega técnicas matemáticas e computacionais na manipulação e tratamento da informação geográfica Histórico A necessidade de processar e exibir dados espaciais existe desde os tempos mais longínquos, a maneira mais trivial de realizar esta representação é até hoje, por meio de mapas em papel. Segundo Câmara (2005), as tentativas iniciais de automatizar dados com características espaciais aconteceram na Inglaterra e nos Estados Unidos, por volta dos anos 50, com a finalidade de reduzir custos de confecção e manutenção de mapas. Os primeiros Sistemas de Informação Geográfica de que se tem conhecimento surgiram no Canadá na década de 60, como objeto de um programa do governo para geração de registros de recursos naturais. Não haviam soluções comerciais terminadas. Nessa época os recursos de computação (capacidade de processamento, armazenamento, capacidade gráfica e velocidade) eram muito escassos além de exigir a necessidade de mão-de-obra fortemente especializada. A partir da década de 70, com o progresso da informática e sua aplicação em quase todas as áreas técnicas e com inclusão da cartografia, várias atividades nessa área passaram a ser

22 21 automatizadas. Câmara (2005), menciona que, nessa época, surgem no mercado, os primeiros sistemas de CAD (Computer Aided Design, ou projeto assistido por computador), que aperfeiçoaram em muito as condições para o desenvolvimento de desenhos e plantas para engenharia, e serviram de alicerce para os primeiros sistemas de cartografia automatizada. Ainda nos anos 70 foram desenvolvidos alguns embasamentos matemáticos direcionados para a cartografia, abrangendo questões de geometria computacional. No entanto, devido aos altos valores e ao fato destes proto-sistemas ainda utilizarem unicamente computadores de grande porte, somente grandes empresas tinham acesso a essa tecnologia. A partir dos anos 80 até a atualidade, a informática tem evoluído de forma rápida e os SIG têm seguido essa evolução, restringidos pelo alto custo de hardware e o número de pesquisas e desenvolvimento de soluções neste campo. Câmara (1995), classifica os SIG em três gerações. A geração inicial, Computer Aided-Design (CAD), tinha como característica o suporte computacional ao desenho de mapas e precário acesso à banco de dados. A segunda geração, fundamentada em banco de dados geográfico (início dos anos 90), caracteriza-se pela utilização do ambiente clienteservidor, juntamente com banco de dados relacionais e recursos suplementares de processamento de imagens. A terceira geração, fundamentada em bibliotecas digitais geográficas, apresenta como característica o gerenciamento de grandes bancos de dados geográficos e acesso por meio de redes locais e remotas. A tabela 2.1 traz uma síntese desta classificação. 1a Geração 2a Geração 3a Geração ( ) ( ) (1997- atualidade) Tecnologia CAD, Cartografia BD, imagens Sistemas distribuídos Uso Principal Desenho de mapas Análise espacial Centro de dados Ambiente Projetos isolados Cliente-servidor Multi-servidores Sistemas Pacotes separados Sistema integrado Interoperabilidade Tabela 2.1: Cronologia da tecnologia dos SIG Sistema de Posicionamento Global (GPS) O Sistema de Posicionamento Global - GPS (Global Positioning System) é um sistema de localização geográfica criado pelo departamento de defesa do governo norte americano, alicerçado em satélites, permite a medição de longitude, latitude e altura em qualquer ponto da superfície terrestre e em qualquer hora do dia. Os satélites enviam determinadas

23 22 mensagens que são recebidas por um receptor GPS responsável por interpretá-las. A distância aproximada entre o receptor GPS e o satélite pode ser calculada por meio dos sinais enviados e da velocidade do satélite. Para obtenção de maior precisão, a localização do ponto requerido é determinada com a utilização de no mínimo quatro distâncias e trigonometria (CÂMARA, 1996) Classificação de Sistemas de Informação Geográfica Mais vasto que o conceito de geoprocessamento, os Sistemas de Informação Geográfica (SIG), congregam os recursos do geoprocessamento com informações que vão além dos dados geográficos de um certo local, permitindo uma nova visão, como por exemplo, circunstâncias sócio-econômicas, operacionais, politicas, etc. Conforme Câmara (2005), o termo Sistema de Informação Geográfica é empregado para sistemas que desempenham o tratamento computacional de dados geográficos e restauram informações não somente com base em suas características alfanuméricas, mas até mesmo através de sua localização espacial; proporcionam ao administrador (engenheiro, urbanista, planejador) uma visão incomum de seu ambiente de trabalho. Assim os SIG são concentrados de forma a oferecer os dados como objetos expondo seus atributos e sua representação gráfica em mapas. O aludido autor menciona que as aplicações dos SIG estão reunidas em três grandes classes: Como ferramenta para confecção de mapas; Como base para análise espacial de fenômenos; Como um banco de dados geográficos, com papéis de armazenamento e restauração de informação espacial Arquitetura SIG Um SIG é constituído pelos componentes seguintes (figura 2.1): Interface com usuário: Maneira pela qual o sistema interage e se comunica com o usuário; Entrada e integração de dados: O SIG deve possuir meios para processar as informações espaciais; Funções de consulta e análise espacial: O SIG deve possuir funções facilitadoras da análise dos dados;

24 23 Plotagem e visualização: Capacidade do SIG em mostrar resultados de visualização espacial de acordo as consultas requeridas; Gerência de dados geográficos: O SIG deve prover o armazenamento e a recuperação de dados e informações, constituídos sob a configuração de um banco de dados geográficos. Figura 2.1: Arquitetura Universal de um SIG (CÂMARA, 2005) Consulta e Análise Espacial A consulta e análise espacial abordam dados geográficos que possuem uma localização geográfica que pode ser definida como coordenadas em um mapa e propriedades descritivas que podem ser concebidos em um sistema gerenciador de banco de dados convencional (SGBD), como por exemplo, o PostgreSQL ou o MySQL Importância do SIG A obtenção de dados que representam propriedades expressivas da superfície da Terra é uma peça importante da atividade das sociedades que possuem organização. Desde as civilizações mais antigas, até a atualidade, dados referenciados a localidades do plano terrestre têm sido colhidos por navegadores, geógrafos entre outros estudiosos, e organizados no formato de mapas e imagens (BARBOSA, 1997).