O SIG DA EDIA NO APOIO AO PROJECTO, CONSTRUÇÃO E EXPLORAÇÃO DE APROVEITAMENTOS HIDROAGRÍCOLAS DO EMPREENDIMENTO DE FINS MÚLTIPLOS DE ALQUEVA

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1 O SIG DA EDIA NO APOIO AO PROJECTO, CONSTRUÇÃO E EXPLORAÇÃO DE APROVEITAMENTOS HIDROAGRÍCOLAS DO EMPREENDIMENTO DE FINS MÚLTIPLOS DE ALQUEVA Duarte CARREIRA Eng.º Agrónomo, Empresa de Desenvolvimento e Infra-estruturas do Alqueva, Departamento de Informação Geográfica e Cartografia, Beja, , dcarreira@edia.pt Resumo: O Sistema de Informação Geográfica da EDIA assume hoje uma posição transversal na Empresa, servindo vários sectores da sua estrutura técnica e administrativa que necessitam de explorar e sistematizar a componente geográfica da informação que lhes é relevante. Nos sectores de Engenharia Hidroagrícola e de Exploração de Infra-estruturas, o SIG fornece essencialmente a solução para a sistematização da informação de projecto e de telas finais e para o acesso rápido, eficaz e seguro à mesma. Por outro lado, como suporte à Exploração dos blocos de rega em funcionamento, desenvolve todo o processamento da informação necessário à determinação da Taxa de Conservação, desenvolvendo também uma aplicação que permite, através da Internet, consultar e visualizar a informação de peças desenhadas e memórias descritivas dos projectos e telas finais, bem como efectuar a gestão dos beneficiários dos vários blocos de rega, com ligação ao sistema contabilístico da empresa de forma automatizada, com ganhos óbvios de produtividade e eficiência para a empresa. Palavras-chave: Alqueva, EDIA, EFMA, Regadio, SIG. Abstract: Today EDIA s Geographic Information System (GIS) is present in all sectors of the company that need to systematically explore the location component of business data. In Engineering and Operations sectors GIS provides the solution to fast, effective and safe access to project and asbuilt original data files and derived database. It also supports the Operations sector by supplying data processing skills to determine all the details necessary to calculate public taxes. On the other hand, GIS developed and maintains a web application that allows querying and displaying of all these data, managing all aspects of service users registration, and assuring automatic on-time linking with the company s billing system, clearly boosting productivity. Keywords: Alqueva, EDIA, EFMA, Irrigation, GIS.

2 1. INTRODUÇÃO A EDIA, Empresa de Desenvolvimento e Infra-estruturas do Alqueva, face ao desafio de gerir um grande projecto de implantação de infra-estruturas no país, incluindo a Barragem de Alqueva, uma rede de adução de água com 314 km e uma área de regadio superior a ha, tomou desde o seu início a decisão de implementar um Sistema de Informação Geográfica, ou SIG, que fosse capaz de fornecer este tipo de informação, para seu uso interno e para as entidades envolvidas no planeamento e execução dos estudos e projectos necessários ao desenvolvimento do empreendimento. O SIG da EDIA evoluiu desde esse momento inicial, acompanhando o crescimento das necessidades da empresa em informação geográfica, bem como a evolução tecnológica que se verificou neste campo. Actualmente, esta é uma área operacional que serve a empresa de forma transversal, com maior enfoque nos sectores de engenharia, ambiente, exploração e expropriações. A presente comunicação visa apresentar as componentes do SIG da EDIA dedicadas ao sector da Engenharia Hidroagrícola, incidindo particularmente no suporte à concepção de projectos e à exploração das infra-estruturas de rega. 2. O SIG COMO SUPORTE À ENGENHARIA HIDROAGRÍCOLA No apoio ao sector de Engenharia Hidroagrícola da empresa, o SIG desenvolve-se em 4 componentes fundamentais: i) actividades de suporte técnico, como sistematização, edição, e análise de informação; ii) o Arquivo de Projecto e Telas Finais; iii) o Cadastro de Infra-Estruturas do EFMA; e iv) a aplicação webgis CIEFMA para acesso integrado à informação dos pontos anteriores, e, posteriormente, para a gestão de beneficiários dos blocos de rega actualmente sob gestão da EDIA Suporte Técnico Naturalmente, a equipa SIG suporta os sectores da empresa ligados à Engenharia e Construção, em actividades ligadas à informação geográfica, seja em aplicações SIG seja em ambiente CAD. Assim, para além de um serviço de desenho técnico (CAD) de apoio à concepção de projecto e alterações dos mesmos em fase de obra, o SIG permite agilizar outro tipo de tarefas, mais ligadas à manipulação e análise da informação. O desenho preliminar de redes de rega é um exemplo deste suporte, já que é necessário ajustar o esboço de uma rede de rega com a propriedade rústica, com a ocupação cultural através de ortofotomapas, com a altimetria, e restantes elementos físicos do terreno. Uma vez que o trabalho em ambiente SIG é sempre realizado numa abordagem estruturante dos dados, é depois relativamente rápido extrair métricas e indicadores dos mesmos, que podem ser a base para, por exemplo, calcular estimativas preliminares de custos de projectos e empreitadas. Outro exemplo deste tipo de actividade é a rápida comparação de volumes de armazenamento e de aterro de localizações alternativas de barragens e reservatórios, já que as ferramentas SIG permitem efectuar estes cálculos de forma extremamente expedita. De forma similar, o SIG permitiu automatizar o algoritmo de cálculo para a delimitação das áreas de inundação de barragens, quando

3 aplicável o regime simplificado de cálculo, por análise da topografia do terreno a jusante da mesma e em redor da linha de água. Em resumo, o SIG apoia estes sectores quando é necessário recorrer a técnicas e algoritmos que processam e analisam a informação geográfica de base Arquivo de Projecto e Telas Finais O Arquivo de Projecto e Telas Finais consiste num arquivo de ficheiros, organizado, activamente mantido, com rastreabilidade de alterações, contendo a informação recebida de projectos de execução e de telas finais (peças desenhadas e memórias descritivas), permitindo a cada sector da EDIA aceder aos ficheiros na sua versão correcta, com confiança e eficácia. O objectivo principal é tornar esta informação o mais acessível possível, minimizando o risco de utilização de informação incorrecta, minimizando o tempo de acesso à mesma e multiplicando as vias de acesso. A colocação de informação neste arquivo obedece a um protocolo de entrega, que inclui o registo de todas as entregas, bem como uma descrição sumária do tipo de inserção ocorrida (novos ficheiros ou actualizações), documentando os responsáveis pela entrega, quer no fornecedor quer na EDIA (Figura 1). Desta forma, é possível conhecer o historial da informação de um dado projecto, e identificar o responsável por uma determinada versão de ficheiro. Em simultâneo, é mantida uma directoria com a versão mais recente de todos os ficheiros. Os técnicos podem assim aceder a um arquivo coerente e actual de qualquer projecto, em actividade ou já terminado, bem como ao seu historial. Figura 1 Arquivo de Projecto e Telas Finais: consulta do resumo de entregas registadas num projecto, parte integrante do protocolo de entrega a que são sujeitas todas as inserções de dados neste arquivo. Actualmente, este arquivo sistematizado, gerido diariamente, acumula mais de 250GB, incluindo principalmente peças desenhadas e peças escritas de projectos de execução, telas finais, e estudos de

4 impacte ambiental. O arquivo pode ser acedido actualmente por 3 formas: i) via explorador de ficheiros (limitado a acessos dentro da rede da empresa); ii) via aplicação web (CIEFMA); e iii) via atributo presente nos vectores do cadastro de infra-estruturas (exigindo a utilização de aplicação SIG especializada) Cadastro de Infra-Estruturas do EFMA O Cadastro de Infra-Estruturas do EFMA consiste numa base de dados geográficos, construída a partir dos desenhos do Arquivo de Projecto e Telas Finais, e complementada com o levantamento de características das infra-estruturas, possibilitando por conseguinte a consulta da localização e traçado dos equipamentos integrada com a sua caracterização técnica. Pode-se assim conhecer o traçado de um canal e ao mesmo tempo o material, perfil, caudal de dimensionamento, entre outros dados, de forma expedita (Figura 2). Complementarmente, permite também conhecer qual o ficheiro CAD que deu origem a cada elemento na base de dados, possibilitando a consulta da peça desenhada respectiva, constituindo-se um corpo coeso de informação. Figura 2 Integração do Arquivo de Projecto e Telas Finais com o Cadastro de Infra-estruturas (SIG). Esta base de dados percorre as estruturas desde a albufeira até à boca e unidade de rega. Sendo uma base de dados (mesmo que geográficos), permite um acesso estruturado, sistematizado, e autenticado, à informação compilada, possibilitando a produção de relatórios, a pesquisa, a análise, e a representação cartográfica de acordo com qualquer dos valores inseridos, para todo o EFMA ou qualquer nível hierárquico deste (sistema, sub-sistema, perímetro hidroagrícola, bloco, sub-bloco). É

5 assim possível explorar os dados, obtendo desde simples contagens de infra-estruturas (Tabela 1) até indicadores cuja determinação pode ser mais complexa (Tabela 2). Por outro lado, a sua representação geográfica permite obter leituras intuitivas dos dados inseridos (Figura 3). Tabela 1 Exemplo de extracção de estatísticas e indicadores a partir da base de dados geográficos. Rede secundária Estações Elevatórias secundárias 36 Barragens/reservatórios/açudes secundários 22 Tomadas de água 9 Área regada (10 3 ha) 122 Extensão de condutas (km) 1484 Hidrantes 3404 Válvulas de seccionamento 944 Ventosas 2615 Descargas de fundo 2568 Bocas de rega 6503 Extensão de caminhos (km) 533 Extensão de valas de drenagem (km) 424 Tabela 2 Distribuição da dimensão da parcela regada no EFMA, por subsistema. N.º Prédios Subsistema Classe % 9584 Alqueva <10ha 20% 344 Alqueva >50ha 60% 284 Alqueva 10ha-20ha 6% 302 Alqueva 20ha-50ha 14% 5718 Ardila <10ha 28% 139 Ardila >50ha 47% 189 Ardila 10ha-20ha 8% 161 Ardila 20ha-50ha 17% 1985 Pedrógão <10ha 13% 127 Pedrógão >50ha 63% 139 Pedrógão 10ha-20ha 8% 127 Pedrógão 20ha-50ha 16%

6 Figura 3 Representação cartográfica da mesma informação (blocos de rega), usando critérios diferentes: horizonte de conclusão na figura à esquerda versus fase actual do projecto à direita (projectado e construído). Uma vez estabilizados os dois componentes anteriores, a equipa SIG avançou com o desenvolvimento da aplicação webgis denominada CIEFMA, fornecendo um acesso via Internet a toda a informação disponível. É assim possível aceder integralmente, através do browser, à base de dados geográfica, e também ao próprio Arquivo de Projecto, ou seja, às peças escritas e desenhadas do projecto e tela final respectivos, e à visualização, no próprio browser, dos ficheiros CAD. Para além destas funções, esta aplicação apresenta ainda funcionalidade webgis mais usual, como a impressão de plantas em PDF, a pesquisa por atributos, localização ou proximidade, o desenho de elementos gráficos e texto, e gravação do mapa em imagem, entre outras funções. Com esta aplicação, os colaboradores da empresa no terreno, ou sem acesso a software específico (e.g. AutoCAD), podem consultar toda a informação existente (Figura 4 e Figura 5). Figura 4 O CIEFMA é a aplicação webgis para consulta e pesquisa da rede de infra-estruturas de todo o EFMA, permitindo também o acesso ao Arquivo de Projectos e Telas Finais.

7 Figura 5 Componente do CIEFMA para acesso ao Arquivo de Projectos e Telas Finais, via web, com possibilidade de consulta de peças desenhadas. No futuro, a breve prazo, pretende-se que o SIG participe na gestão hidráulica das infraestruturas do EFMA, quer na rede primária quer na rede secundária, integrando modelos de simulação e optimização de redes de água com o Cadastro de Infra-estruturas, dadas as vantagens normalmente identificadas neste tipo de integração. Paralelamente, prevê-se também a integração do SIG no sistema de gestão de activos actualmente em implementação na empresa, baseado em SAP. 3. O SIG NA EXPLORAÇÃO DOS APROVEITAMENTOS HIDROAGRÍCOLAS Finalmente, para suportar duas actividades adicionais a facturação e a exploração dos aproveitamentos hidroagrícolas que iniciam o seu funcionamento desenvolveram-se esforços ao nível do tratamento dos dados geográficos e no desenvolvimento de funcionalidades adicionais na aplicação CIEFMA. Quanto aos dados, foi necessário determinar, em cada prédio, quais as áreas que são regadas por cada boca de rega, bloco a bloco de rega. Ou seja, determinaram-se as áreas efectivamente equipadas, identificando o prédio, os respectivos proprietários ou arrendatários, e a sua ligação à rede de rega (através da associação à boca de rega ou contador), bem como as áreas incultiváveis ou inutilizadas para fins agrícolas.

8 Figura 6 Foi realizado um tratamento de dados massivo para a definição da área servida em cada prédio, por boca ou unidade de rega, ao que se associaram depois dados de proprietários e arrendatários. Para cada prédio, temos assim, potencialmente, várias áreas de rega ou parcelas, de que se conhecem os proprietários e arrendatários e respectiva ligação à rede de rega. Nesta fase, é possível extrair desta base de dados estatísticas relativas à Taxa de Conservação, tais como o total de área a taxar, número de proprietários abrangidos pelos blocos, percentagem de área arrendada, valor global expectável da Taxa de Conservação, entre outros indicadores (Tabela 3). Tabela 3 Parcelas (por prédio, proprietário e unidade de rega) e área a regar efectiva, por patamar de pressão no hidrante (Alta ou Baixa Pressão). Registos Área (ha) Total Registos Total Área (ha) Alta Baixa Alta Baixa Alfundão Alvito-Pisão Brinches Brinches-Enxoé Monte Novo Orada-Amoreira Pisão Serpa Relativamente à exploração, foi desenvolvido um módulo para a gestão de regantes na aplicação webgis CIEFMA. Desta forma, os colaboradores da EDIA dedicados à operação e gestão dos blocos de rega, deslocados em gabinetes localizados em cada aproveitamento, podem efectuar o registo e acompanhamento dos regantes, fazendo a sua inscrição através da Internet, recolhendo e sistematizando toda a informação na base de dados geográfica centralizada na EDIA. Esta informação inclui a identificação do regante e respectiva relação com a propriedade rústica regada, a delimitação da área a regar, a sua ligação à rede, respectivos consumos de água, e cultura e sistema de rega (Figura 7). Uma vez integrada na base de dados, é possível analisar esta informação e extrair os

9 relatórios necessários, bem como transferir os dados de consumos de água para o processo de facturação de forma automatizada. Figura 7 Componente de gestão de campanhas de rega, onde se registam todos os dados relativos à inscrição de regantes e áreas regadas. No exemplo é visível a lista de inscrições do ano Cada Ficha de Inscrição pode conter várias parcelas de rega. Este componente permite que os técnicos conheçam rapidamente os dados de base de qualquer perímetro de rega, que prédios são regados no bloco ou pela boca de rega, e quais são os proprietários das áreas a regar. Ou seja, permite o acesso rápido à informação pré-estabelecida. Mas permite também a decisão operacional de alterar um pouco esta estrutura, associando uma boca de rega diferente ou actualizando a informação de propriedade ou do beneficiário. Para além desta flexibilidade, são impostas diversas validações de forma a manter a coerência da informação (Figura 8).

10 Figura 8 Componente de gestão de campanhas de rega: listagem de prédios no bloco de rega de Brinches, com indicação dos proprietários e respectivas fracções. O sistema evidencia os prédios com dados insuficientes (a vermelho e no topo da lista). O processo de inscrição de um beneficiário para uma dada campanha de rega foi desenhado para ser o mais eficiente possível, impondo no entanto a recolha da informação mais relevante para a gestão diária do aproveitamento e para a sua análise posterior e elaboração de relatórios. Para situações pontuais, foi ainda implementado um processo de inscrição mais manual, possibilitando mesmo o desenho de áreas a inscrever, associando-lhe o ponto de ligação à rede, e preenchendo todos os restantes dados (Figura 9 e Figura 10).

11 Figura 9 Componente de gestão de campanhas de rega: para além de um processo simplificado de inscrição, a aplicação permite também a definição manual de uma área a inscrever, associando uma boca de rega seleccionada pelo técnico, e identificando todos os restantes dados necessários. Figura 10 Componente de gestão de campanhas de rega: Inserção de dados no processo de inscrição manual, após a edição da área a regada a inscrever.

12 A contabilização de consumos é também abrangida por este componente, sendo possível registar leituras de consumos em bocas de rega ou contadores, para uma dada área inscrita ou de forma massiva para um aproveitamento ou bloco de rega. Neste caso, o técnico pode seleccionar um bloco, um hidrante ou mesmo uma única boca, para introdução destes dados sob a forma de listagem. O objectivo é possibilitar uma introdução eficiente de um grande volume de valores (Figura 11). Figura 11 Componente de gestão de campanhas de rega: Inserção de dados de consumo de forma massiva, com eficiência. O utilizador pode seleccionar a área a trabalhar, desde o bloco à boca de rega. É ainda possível registar estes valores ao nível da área inscrita. Com estas tarefas concluídas foi possível ao Departamento de Sistemas de Informação da EDIA desenvolver os automatismos informáticos que actualmente permitem já a emissão de facturas com reduzida intervenção humana, através do sistema contabilístico (SAP R3), recorrendo aos valores determinados no SIG ou inseridos através do CIEFMA. 4. CONCLUSÃO Após a estabilização dos processos de facturação e gestão operacional das campanhas de rega, serão obviamente necessárias diversas alterações, que têm vindo a ser identificadas durante a utilização intensiva de todo o sistema. Assim, no futuro próximo é prevista a optimização contínua de processos e de ferramentas, contribuindo para a produtividade exigida à empresa na gestão sustentável dos aproveitamentos hidroagrícolas, realizada a uma escala, efectivamente, sem precedentes em Portugal. De facto, a abrangência das tarefas descritas é significativa, tendo sido processados em 2010 três perímetros de rega totalizando ha, e sendo processados já em 2011 seis perímetros adicionais, numa área de ha, unindo numa plataforma informática única os processos sob a responsabilidade de 6 áreas funcionais distintas: Engenharia, Construção, SIG, Exploração, Contabilidade e Informática. Simultaneamente, as restantes actividades da empresa continuaram a ser

13 asseguradas no seu ritmo habitual, com diversos projectos em fase de estudo ou em fase de construção. O Sistema de Informação Geográfica da EDIA assume hoje uma posição transversal na Empresa, servindo os seus vários sectores da que necessitam de explorar e sistematizar a componente geográfica da informação que lhes é relevante. Nos sectores de Engenharia Hidroagrícola e de Exploração de Infra-estruturas, para além da organização, estruturação, e acesso eficiente à informação, foi também implementada uma solução informática específica que permite, através da Internet e de um simples browser, consultar e visualizar a informação de peças desenhadas e memórias descritivas dos projectos e telas finais, bem como efectuar a gestão dos blocos de rega ao nível dos beneficiários, fazendo ainda a ligação ao sistema contabilístico da empresa de forma automatizada, com ganhos óbvios de produtividade e eficiência para a empresa. A capacidade de desenvolver e implementar processos e ferramentas complexas, recorrendo aos seus próprios recursos humanos, tem permitido à empresa operacionalizar processos, em grande escala, em curtos períodos de tempo, e com consideráveis ganhos de produtividade, tendo-se revelado uma abordagem com excelentes resultados. BIBLIOGRAFIA Kaushal, Ashok; Srivastava, Sandeep (2009). Managing of GIS projects in infrastructure development.current Science, Vol. 96, N.º 2, Janeiro, pp Lang, Greg; Erickson, Jared (2003). Flood Hazard Zone Modeling for Regulation Development, in ESRI International User Conference. San Diego (EUA). Meyers, J. R. (1999). GIS in the utilities, in Geographical Information Systems: Principles, Techniques, Management and Applications, editado por Longley, P. A., Goodchild, M. F., Maguire, D. J., & Rhind, D. W., Nova Iorque (EUA), John Wiley & Sons, pp Michael Schlosser (2009). Resolving the Water and Wastewater As-Built Backlog. BCWWA Annual Conference. British Columbia Water and Wastewater Association, Colômbia Britânica (Canadá). Lamaddalena, N.; Lebdi, F. (2005). Diagnosys of Pressurized Irrigation Systems, in Options méditerranéennes, Series B, n. 52, Irrigation Systems Performance, editado por Lamaddalena, N, Lebdi, F., Todovoric, M., Bogliotti, C., Bari (Itália), CIHEAM, pp Sugarbaker, L. J. (1999). Managing an operational GIS, in Geographical Information Systems: Principles, Techniques, Management and Applications, editado por Longley, P. A., Goodchild, M. F., Maguire, D. J., & Rhind, D. W., Nova Iorque (EUA), John Wiley & Sons, pp