UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU PROJETO A VEZ DO MESTRE

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1 UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU PROJETO A VEZ DO MESTRE GEOPROCESSAMENTO Por: Mônica Figueira Marques Orientador Prof. André Rio de Janeiro 2004

2 UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU PROJETO VEZ DO MESTRE GEOPROCESSAMENTO OBJETIVOS: Integração de praticamente todos os departamentos da prefeitura e autarquias num ambiente de processos de dados comum, de acesso muito fácil e extremamente apropriadas a seu uso específico.

3 AGRADECIMENTOS A Deus, por me conceber saúde e persistência. Ao SAAE/VR, que me deu esta oportunidade e a colaboração do Sr.Evandro Luiz Silva, supervisor de Geoprocessamento.

4 DEDICATÓRIA A minha filha, que é a razão da minha vida. A minha família, que me educou, me amou e me mostrou os princípios da vida. Ao grande amigo, Sr. José Marcio Campos, Secretário de Administração Pública, que me deu a oportunidade de uma vida melhor.

5 MOTIVAÇÃO Prefeituras e autarquias buscam modernidade, e devido às diversas áreas de atuação, o geoprocessamento é a tecnologia adequada pois requer sofisticadas soluções, bem como, na captura, gerenciamento, análise e integração de dados; cruzamento de informações entre banco de dados alfanuméricos e mapas; roteamento e atualização de dados via web; disponibilização de projetos e visualização 3d em tempo real; analisa e recupera informações, permitindo consultas e gerando mapas temáticos. Podendo atuar no município, diretamente, como: no retorno político da automação municipal; no cenário atual; na automação municipal inteligente ; no geoprocessamento municipal; no planejamento; no cadastro técnico municipal e tributação; no meio-ambiente; no trânsito; nas obras; na educação; na saúde; em água e saneamento; em emergências; no turismo; na cultura e informações ao público. Tudo isto num ambiente agradável, dinâmico, confiável e interativo.

6 METODOLOGIA O RETORNO POLÍTICO DA AUTOMAÇÃO MUNICIPAL Milhões de dólares são anualmente investidos pelas administrações públicas municipais na compra e manutenção de sistemas e computadores, cujos benefícios nem sempre são usufruídos por completo. Muitas vezes, estes novos sistemas têm pouca ou nenhuma integração com aqueles já existentes e acabam criando as chamadas ilhas tecnológicas. Muitos destes casos ficam sem solução, por alguns dos seguintes motivos: Inexistência de solução Limitação técnica dos funcionários da prefeitura Por políticas de relacionamento interdepartamental Falta de compromisso dos fornecedores Mudança de gestão administrativa Quaisquer que sejam os motivos, muitas vezes não se atinge uma boa operacionalidade na gestão municipal e, conseqüentemente, acaba-se conseguindo um baixo nível de retorno político pelos investimentos realizados,e isto implica em falhas na projeção política local e regional que os governantes poderiam obter.

7 O CENÁRIO ATUAL O barateamento dos microcomputadores e a proliferação de empresas de informática têm permitido às prefeituras melhorar os seus serviços e padrões de rentabilidade.entretanto, simultaneamente possibilitam a criação das ilhas tecnológicas. Existem muitas cidades no Brasil que falharam ao investir em tecnologia, mas vários são os casos de sucesso.aquelas que tiveram melhor retorno procuravam resolver os problemas de forma localizada e específica, tendo em mente, porém, que os sistemas assim gerados deveriam convergir para uma integração completa, sem remendos ou adaptações. Os mais bem sucedidos criaram um Plano Diretor de informática robusto e com os pés no chão, deixando de lado o excesso de sofisticação e considerando aquilo que é comum a todas as áreas de atenção da prefeitura: o local onde se encontra o cidadão e quais as condições ao seu redor. Em outras palavras, informatização com o mapa (social, político, econômico etc...) na mão. A A AUTOMAÇÃO MUNICIPAL INTELIGENTE O mapa na mão corresponde se trabalhar para o município com a compreensão de suas características locais geográficas, e a influência que elas exercem na administração como um todo.

8 Todavia, carregar um mapa em papel por todo o tempo, ou tê-lo fixada na parede nem sempre é algo possível à maioria das pessoas, principalmente àquelas envolvidas no processo decisório da prefeitura. Entretanto, se forem bem aproveitados a maior disponibilidade de microcomputadores e os avanços conseguidos no setor de informática, será possível disponibilizar informações com posicionamento geográfico para qualquer funcionário ou mesmo ao cidadão, sobre os mais diversos assuntos tais como impostos, zoneamento urbano, pontos de ônibus, contas de água etc. É nesse princípio que se fundamenta o geoprocessamento ou os chamados sistemas de informações geográficas, a mais atual concepção da automação municipal inteligente. O GEOPROCESSAMENTO MUNICIPAL As experiências mais avançadas de geoprocessamento municipal mostram caminhos praticamente irrestritos para sua utilização, com acesso de cidadãos por Internet, operação conjunta com empresas de eletricidade e telecomunicações, controle dinâmico de trânsito, e atendimento de emergências integrando Polícia Militar, Bombeiros, ambulâncias e o Departamento de trânsito. No Brasil existem cidades utilizando-o para diversos setores, destacando-se o cadastro técnico municipal e tributação, planejamento, saúde e educação, e trânsito. Já existem também utilizações para acesso público através de quiosques eletrônicos e Internet.

9 O aspecto mais importante é que tais sistemas permitem a integração de praticamente todos os departamentos da prefeitura num ambiente de processamento de dados comum, de acesso muito fácil, e extremamente apropriado para seu uso específico. As áreas de maior potencial de utilização são as seguintes: Planejamento Cadastro Técnico Municipal e Tributação Meio-Ambiente Trânsito Obras Educação Saúde Águas e Saneamento Emergências Turismo e Cultura Informações ao público

10 PLANEJAMENTO O geoprocessamento pode revolucionar o Planejamento Municipal. Tais ferramentas possibilitam fazer o cruzamento de informações de naturezas diversas (dados sócioeconômicos, vetores de expansão etc.) de forma rápida e exata, apresentando os resultados de maneira elegante e inteligível, através de áreas coloridas nos mapas a gráficos estatísticos, e tudo sobre a base geográfica do município.como exemplos significativos podem ser destacados os seguintes: Geração de mapas temáticos (dados sócio-econômicopolíticos) Identificação de zonas geradoras de demanda (escola, postos de saúde, guarda municipal, pontos,de ônibus, áreas públicas de lazer) Identificação de zonas de influência eleitoral Localização de terrenos públicos em zonas de interesse (envolvendo distâncias, zonas de ocupação etc.) Avaliação de cenários de crescimento Definição de zonas de expansão Reposicionamento de entidades municipais (escolas, postos de saúde etc.) em função de demanda

11 CADASTRO TÉCNICO MUNICIPAL E TRIBUTAÇÃO Através das capacidades de mapeamento gráfico, os sistemas de geoprocessamento permitem ao município manter um arquivo de propriedades, incluindo limites de lotes e áreas construídas, com elevada precisão e fácil visualização. Complementarmente, a atualização destes mapas pode ser feita através de novos vôos sobre as áreas de interesse, ou através de imagens de satélites. Assim, o cadastro computadorizado pode ser confrontado com o cadastro legal, facilitando cálculos e ajustes de obrigações tributárias, permitindo também um melhor controle da arrecadação. Podem ser destacados os seguintes aspectos: Criação e manutenção de cadastro técnico gráfico computadorizado, de fácil manutenção Rápida e precisa identificação de área total de terreno e área construída Cálculo de iptu x iss para regularização da classificação de uso de imóveis Controle de contribuinte e de arrecadação Apuração e cobrança de dívida ativa Reclassificação zonal de nível tributário

12 MEIO-AMBIENTE O geoprocessamento permite a preparação de mapas digitais de recursos ambientais, nos mesmos moldes da geração dos mapas temáticos (Planejamento) e do cadastro técnico. Através deles os municípios podem ter um melhor controle das ações com impactos no meio-ambiente, assegurando uma melhor qualidade de vida ao cidadão. Dentre as mais típicas aplicações, podem ser destacadas as seguintes: Mapeamento de zonas de mananciais Mapeamento de reservas naturais Avaliação de rimas Avaliação de impactos existentes e futuros Avaliação de desastres ecológicos Cálculos para arbitração de multas e penalidades TRÂNSITO A administração de trânsito em uma cidade depende, em boa extensão, de dados e avaliações estatísticos sobre o mesmo, notadamente com referências geográficas. Muitas vezes, simples ações em determinados pontos (e.g. mudanças de tempos de semáforos, mudanças de sentidos de fluxo) acarretam profundas alterações no comportamento do trânsito, as quais podem ser previstas através do geoprocessamento.

13 Dentre os principais benefícios obtidos, podem ser destacados os seguintes: Geração de mapas viários do município (malha viária, mão de direção, tipo de pavimento etc.) Geração de mapas de sinalização (horizontal e vertical) Planejamento de manutenção de sinalização e de pavimentação Criação de banco de dados geo-referenciado de acidentes e multas Geração de estatísticas geo-referenciado de acidentes,de multas e de volume de trânsito Planejamento de localização de pontos de ônibus e táxis Estudos de roteamento de linhas de ônibus OBRAS As obras de uma administração municipal normalmente têm grande efeito sobre o trânsito, principalmente se não forem realizadas análises de impacto no fluxo de veículos, bem como as alternativas contingenciais para os usuários do sistema viário da região afetada. O geoprocessamento constituiu uma ferramenta indispensável neste aspecto, permitindo melhorar a transparência no desenvolvimento destes serviços, bem como intercedendo nos seguintes aspectos:

14 Identificação geográfica de localidades de obras (de porte variado) Roteamento otimizado de percurso de veículos para reparos de pavimentação Criação de banco de dados geo-referenciado de ocorrências de obras (de porte variado) Geração de estatísticas geo-referenciadas de obras e consumo de materiais Acompanhamento de obras com registro de medições Planejamento de obra com base em análises espaciais da região afetada EDUCAÇÃO O setor de educação, no âmbito da administração municipal, também pode usufruir o potencial do geoprocessamento em vários aspectos. Através do uso de mapas digitais é possível cadastrar e localizar escolas e centros de aprendizado, bem como manter um banco de dados de infraestrutura, colaboradores e alunos para posterior análises estatísticas geo-referenciadas. Dentre as típicas aplicações pode-se destacar as seguintes: Identificação de regiões atendidas por escolas Identificação de infra-estrutura para acesso às escolas (linhas de ônibus, trens etc.)

15 Influência no planejamento municipal para viabilização do acesso às escolas Planejamento de localização de novas escolas Aplicação de critérios geográficos para aceitação de matrículas escolares Estatísticas geo-espaciais de aproveitamento escolar (notas, freqüências etc.) SAÚDE O planejamento de investimentos no setor de saúde de município é de suma importância para seu apropriado desenvolvimento, contribuindo diretamente para o aumento da qualidade de vida nele existente. Através dos sistemas de informações geográficas,o direcionamento de esforços pode ser otimizado e melhor integrado com iniciativas estaduais e federais, principalmente pelos seguintes aspectos: Elaboração de mapa digital das condições de saneamento básico, através do cruzamento de informações sobre córregos abertos, vias não asfaltadas, disponibilidade de redes de água tratada e esgoto etc. Identificação e localização de hospitais e postos de saúde de acordo com as zonas de saneamento básicas anteriormente determinadas. Mapeamento histórico de campanhas de vacinação e de doenças, com referencia geo-espacial

16 Planejamento de ações locais para campanhas de vacinação Planejamento de ações locais para controle de doenças (prevenção e correção) Geração de estatísticas sobre saúde (localidades criticas, problemas mais comuns, etc). ÁGUA E SANEAMENTO Os DAEs (Departamento de Água e Esgoto), ou outra denominação assemelhada, usualmente autarquias municipais, vêm fazendo uso de geoprocessamento para melhorar a qualidade de seus serviços à população. Através de um cadastro geográfico digital, estas entidades podem não apenas identificar e localizar os perfis de consumo desejados mas, também, visualizar as redes de distribuição e coleta para planejamento de manutenção, expansão, novas ligações e tarifamento. As mais típicas funcionalidades do SIG em tais empresas são as seguintes: Desenvolvimento do cadastro técnico de consumidores, de maneira consistente ao cadastro técnico municipal (lotes, edificações etc.), alimentando informações tais como nome, endereço completo, histórico de consumo, histórico de pagamentos, dentre outras. Desenvolvimento de cadastro técnico das redes de água, esgoto (domestico e industrial) e águas pluviais Previsão de manutenção e substituição de redes

17 Operação de rede, com estudos de manobras (fechamento de válvulas para drenagem de pontos específicos) Dimensionamento e projeto de redes (fluxos, diâmetros, listas de materiais, quantitativos etc.) Roteamento e despacho de viaturas por satélite, para atendimento de emergências Localização de viaturas por satélite, com registro de histórico de movimentação EMERGÊNCIAS Por mais estratificado que esteja o vínculo de atendimento de emergências dentre os níveis federal, estadual e municipal, o geoprocessamento tem se revelado como uma insubstituível ferramenta na identificação, despacho e finalização de emergências, quaisquer que sejam elas. Com ele, o município passa a oferecer vários serviços desde o atendimento telefônico, passando pelo despacho de viaturas, até mesmo ao acompanhamento de investigação. As principais características são: Atendimento ao cidadão através de centrais únicas ( disque-emergência ) Identificação da natureza das chamadas (policiar militar, guarda municipal, bombeiros, saúde, médicolegal, investigação) e encaminhamento para despacho de viatura Despacho integrado das várias forças de emergência, visando a uma maior eficácia no empenho destes recursos

18 Disponibilização de informações estratégicas para atendimento de emergências (plantas de indústrias químicas, de bancos, organização de equipes integradas de atuação etc.) Monitoramento por satélite do posicionamento das emergências e das viaturas, permitindo um comando mais eficiente e integrado à necessidade da população. Geração de relatórios de controle da eficácia do atendimento policial Geração de estatísticas para ações preventivas TURISMO E CULTURA A evolução constante da informática vem cada vez mais apoiar o desenvolvimento das atividades turísticas de um município. O turismo depende de informações sobre a região, e disponibiliza-las de maneira simples e rápida é fundamental para seu sucesso. O município que possibilitar aos interessados conhecer o mapa da cidade com as principais atrações (hotéis, restaurantes, atrações, comercio etc.) estará alavancando muito a presença de visitantes em seu espaço, trazendo movimento e incentivando os negócios locais (e regionais). O turismo municipal pode ser apoiado pelo geoprocessamento das seguintes maneiras: Mapeamento da malha viária principal e dos principais pontos turísticos de interesse

19 Indicação das rotas de acesso aos pontos turísticos Mapeamento de pontos de apoio (bares, restaurantes, hotéis, transporte etc.) Criação de pagina internet com todos os dados acima, separados por temas Inclusão na pagina internet da historia do município, mantendo um registro rico e atualizado das origens e desdobramentos de sua evolução INFORMAÇOES AO PÚBLICO É cada vez maior a presença do microcomputador nos lares brasileiros, sendo a internet uma ferramenta mais e mais utilizada na busca por informações e na comunicação global. O geoprocessamento, nos dias de hoje, já disponibiliza recursos para a criação de paginas internet com conteúdo geográfico, permitindo aos interessados identificar um local especifico (por endereço, referencia etc.) e obter as informações desejadas (consumo de água, horário de funcionamento etc.). dentre as possíveis alternativas, podem ser disponibilizados os seguintes tipos de dados: Listagem de empresas, hospitais, escolas, pontos turísticos (com dados cadastrais) Histórico de consumos (água, luz, telefone) por endereço Solicitação de 2as. vias de contas por endereço

20 Visualização de rotas de ônibus e pontos de táxi Consultas ao cadastro técnico Canal de contato com as varias secretarias do município RECURSOS MÍNIMOS NECESSÁRIOS (PC E WINDOWS) A informática já foi considerada como um território sagrado, onde apenas poucos tinham acesso e fluência para com ele conviver. Hoje tal cenário não mais existe, e o computador é entendido como uma valiosa ferramenta a todos, indistintamente, de executivos a professores, de alunos a donas-de-casa. Em paralelo, o geoprocessamento se populariza cada vez mais, demonstrando àqueles que nele investem que o retorno é seguro e rápido, trazendo dividendos políticos dentro da própria gestão que o inicia. Assim, não seria justo, para o bem geral dos administradores municipais e dos cidadãos, que estes dois universos, a informática e o geoprocessamento, não coexistissem no mesmo ambiente, debaixo do mesmo teto. E é exatamente assim que tudo se passa, pois hoje bastam PCs para acionar os SIG, que trazem mapas digitais carregados de informações das mais larga utilização. O ambiente de trabalho típico atualmente é o conhecido microcomputador pessoal ou PC (processadores Intel, família Pentium), equipado com os sistemas operacional padrão windows (sistemas Microsoft, família windows). Hoje, nos mais diversos ambientes de trabalho, inclusive e,

21 prefeituras, já se encontram inúmeros funcionários experientes nestas ferramentas, minimizando muito os custos de aprendizado e reciclagem de profissionais. É a informática e o geoprocessamento à disposição da administração municipal, em toda sua grandeza.

22 SUMÁRIO MOTIVAÇÃO 5 METODOLOGIA 6 O RETORNO POLÍTICO DA AUTOMAÇÃO MUNICIPAL 6 INTRODUÇÃO 23 CONCEITO DE GEOPROCESSAMENTO 23 GEOPROCESSAMENTO 24 GIS 24 LEVANTAMENTO AEROFOTOGRAMÉTRICO 25 COBERTURA AEROFOTOGRAMÉTRICA 26 ORTOFOTO 27 CAPÍTULO I 28 BENEFÍCIOS DO GEOPROCESSAMENTO 28 ANTES DO USO DO GEOPROCESSAMENTO 29 CAPÍTULO II 30 O PROJETO 30 PRIMEIRA ETAPA DO PROJETO 31 CAPÍTULO III 36 CONTRATAÇÃO DE EMPRESA DE AEROFOTOGRAMETRIA 36 SEGUNDA ETAPA DO PROJETO 38 CAPÍTULO IV 49 CADASTRAMENTO DE REDES INTELIGENTES 49 CAPÍTULO V 56 PROJETO RECADASTRAMENTO VIA SATÉLITE 56 HISTÓRICO 64

23 INTRODUÇÃO CONCEITO DE GEOPROCESSAMENTO

24 GEOPROCESSAMENTO Geoprocessamento é o conjunto de técnicas computacionais relacionadas com a coleta, armazenamento e tratamento de informações espaciais ou georeferenciadas, para serem utilizadas em sistemas específicos a cada aplicação que, de alguma forma, se utiliza o espaço físico geográfico. O SAAE/VR utiliza o sistema GIS. Informações georeferenciadas têm como característica principal à localização, ou seja, estão ligadas a uma posição específica do globo terrestre por meio de suas coordenadas. GIS (Geographic Information Systems) A tecnologia GIS se utiliza um sistema composto por softwares e hardwares, que estão submetidos a uma organização de pessoas interligadas para um mesmo fim, que se utilizam dados georeferenciados visando à possibilidade de planejar e monitorar questões ligadas ao espaço físico geográfico, através dos produtos gerados pelo sistema, que são arquivos digitais contendo mapas, gráficos, tabelas e relatórios convencionais. Sistema GIS É um sistema computacional composto de softwares e hardwares, que permite a integração entre bancos de dados alfanuméricos (tabelas) e gráficos (mapas), para o processamento, análise e saída de dados georeferenciados.

25 Os produtos criados são arquivos digitais contendo mapas, gráficos, tabelas e relatórios convencionais. Etapas para Implantação de uma Base Digital: Levantamento aerofotogramétrico Ortofotos cartas plani-altimétricas digitais Restituição dos elementos cartográficos Geração dos produtos finais LEVANTAMENTO AEROFOTOGRAMÉTRICO (Figura 2) (Figura 1)

26 Cobertura Aerofotogramétrica Consiste em geração de imagens aéreas obtidas a partir de um avião devidamente equipado, voando em faixas paralelas chamadas de faixas de vôo. o planejamento do vôo garante que haja sobreposição de fotografias para cobertura da área estudada. Para tornar a foto tirada através do aerolevantamento uma ortofoto, é preciso que antes se façam as correções necessárias, a partir de determinados parâmetros, obtidos através da aerotriangulação. O processo de aerotriangulação consiste na marcação dos pontos em campo por GPS, para conferir coordenadas e fazer a correlação da imagem com o terreno fotografado. Usualmente é feita a determinação de um a três pontos de apoio por modelo fotográfico. As imagens são posteriormente digitalizadas, uma a uma, por um scanner específico. Já digitalizadas, as imagens passam para o processo de estereoscopia, que consiste na reprodução tridimensional através da sobreposição de duas imagens. São então restituídas às curvas de nível e interpoladas as coordenadas X,Y,Z, gerando uma malha regular e um modelo tridimensional.

27 Ortofotos - Cartas Digitais (Figura 3) ORTOFOTO O Que é uma Ortofoto? É a foto corrigida de todas as deformações presentes na fotografia aérea, decorrentes da projeção cônica da fotografia que dá à foto um aspecto distorcido, como se a imagem tivesse sido arrastada do centro para as bordas da foto e das variações do relevo, que resultam em variação na escala dos objetos fotografados. A ortofoto equivale geometricamente ao mapa de traço, todos os pontos se apresentam na mesma escala, podendo seus elementos ser medidos e vetorizados com precisão. É possível medir distâncias, posições, ângulos e áreas,como num mapa qualquer.

28 CAPÍTULO I BENEFÍCIOS DO GEOPROCESSAMENTO

29 ANTES DO USO DO GEOPROCESSAMENTO Sem o uso do geoprocessamento para a confecção dos mapas, era preciso fazer levantamento em campo, desenhando croquis sem equipamentos apropriados, gerando assim erros cartográficos, dificultando posicionar este novo dado na planta (o mapa do município). Para cadastrar registros, poços de visita, redes de água e esgoto, o profissional levava um croqui do local onde seria feito o cadastro, estes eram amarrados utilizando um sistema de triangulação, tomando como referência, geralmente postes, e tudo seria medido com uma trena, para saber ao certo onde estariam localizados. Informações se perdiam, conforme alguma alteração de algum destes pontos, caso um ou mais postes fossem removidos. Os cadastros encontravam-se em péssimo estado de conservação, em função de seus mais de vinte anos de manuseio, podendo correr o risco de perder informações importantes para manutenção de nosso sistema de abastecimento. Outro aspecto desfavorável, era que as informações de campo não eram passadas para as plantas, para que as mesmas ficassem atualizadas, com isto, informações preciosas de cadastramento de nossas redes ficavam somente no poder dos coordenadores. Mapas, desenhos de arquitetura e projetos de redes, são armazenados em grandes mapotecas.

30 CAPÍTULO II O PROJETO

31 PRIMEIRA ETAPA DO PROJETO O SAAE/VR iniciou a implantação do seu projeto de GIS em 1999, a princípio pensou-se em se escanerizar as plantas do cadastro técnico comercial e em uma segunda etapa as plantas dos levantamentos altimétricos já existentes. Após escanerizados todos os mapas do cadastro técnico e também todas as outras plantas que se encontravam arquivados utilizando para isso equipamento adquirido pelo próprio SAAE, demos início ao processo de vetorização dos mesmos, adotamos como projeto piloto o bairro Santa Cruz. Concluída a vetorização dos mapas planimétricos e altimétricos deste local, e também a georeferenciação dos mesmos. 1. Softwares Utilizados Scansmith Scan Escanerização dos mapas para vetorização I/Geovec (Intergraph) Captura e converção de dados rasters binários para vetorização semi-automática traçando em formato.dgn

32 I/Rasb (Intergraph) Desenho, criação, edição e manipulação de imagens rasters MGE (Intergraph) Criação e gerenciamento de projetos de sistemas de informação geográfica Criação e gerenciamento de projetos de sistemas de informação geográfica MicroStation (Bentley) Desenho,criação,edição e manipulação de imagens digitais 2d e 3d MicroStation Geographics (Bentley) Criação e gerenciamento de projetos de sistemas de informação geográfica 2. Projeto 2.1. Verificação da base cadastral A verificação da base cadastral consiste em analisar a qualidade dos mapas planimétricos e altimétricos existentes, para utilização dos mesmos como ponto de partida do projeto.o ideal é que toda a base esteja em uma mesma escala e em papéis de boa qualidade para que não se perca informações no escaneamento.

33 2.2. Captura da imagem raster: Através do software SCANSMITH PREDTOR, o raster poderá ser editado, caso necessário.(figura 3) 2.3. Definição da forma de implementação Escanerização dos mapas: O scaner é um dispositivo óptico que produz uma imagem eletrônica, esta imagem chama de raster. (Figura 4) Digitalização ou Vetorização : O I/RASB é um software de edição raster que fornece todas as ferramentas necessárias para importar dados raster a partir do scanner, além de permitir editar, desenhar e criar novos dados raster, trabalha no mesmo ambiente de tela do MicroStation. Usamos o raster como base cadastral e traçamos as linhas (line) para desenhar o novo mapa, agora em arquivo digital.

34 Georeferenciamento : Depois de vetorizado, georeferenciamos o mapa, com o processo que chamamos de warp. Informamos no mínimo quatro coordenadas X,Y. Informações georeferenciadas têm como característica principal à localização, ou seja, estão ligadas a uma posição específica do globo terrestre por meio de suas coordenadas X,Y,Z Georeferenciamento e vetorização da imagem raster: Através do software MicroStation, o raster será georefernciado, e começará a vetorização, ou seja, o raster será a base para a cartográfica digital. (Figura 5)

35 Conclusão : Verificamos que na sobreposição dos mapas não havia uma coincidência de localização, sendo que o erro encontrado foi muito além do tolerável, nos levando a segunda etapa do projeto a contratação de uma empresa de aerofotogrametria.

36 CAPÍTULO III CONTRATAÇÃO DE UMA EMPRESA DE AEROFOTOGRAMETRIA

37 SEGUNDA ETAPA DO PROJETO Seguindo análises próprias e consultas a alguns órgãos públicos que já trabalhavam com geoprocessamento, chegamos à conclusão de que a melhor solução para termos o mapeamento do município com dados confiáveis seria a contratação de um levantamento aerofotogramétrico, com restituição digital e geração de ortofotos. Foi Contratada uma empresa de aerofotogrametria para levantamento planialtimétrico de todo o município de Volta Redonda, cobrindo também parte dos municípios de Barra do Piraí e Barra Mansa, onde há abastecimento de água por parte do SAAE/VR, totalizando uma área de 200 Km², foi gerado a base cartográfica em meio digital, usando aparelhos que visualizam em 3D, não havendo mais erros cartográficos e novos levantamentos poderão ser locados através de coordenadas X, Y e Z e ou usando o GPS. Após 12 meses, recebemos todo o material devidamente restituído em meio digital, enquanto aguardávamos a conclusão dos trabalhos, fizemos algumas visitas e consultas a empresas que utilizam esta solução. Adquirimos também equipamentos e softwares necessários, assim como o treinamento, para obtermos um melhor conhecimento nesta área. 1. Softwares Utilizados 1.1. MicroStation (Bentley) Desenho, criação, edição e manipulação de imagens digitais 2d e 3d 1.2. MicroStation Geographics (Bentley)

38 Criação e gerenciamento de projetos de sistemas de informação geográfica 1.3. Geomedia (Intergraph) Ferramenta para visualização e análises de informações geográficas 2. O Projeto 2.1. Definição das informações que serão utilizadas pelo GIS nas análises Criação de um banco de dados 2.2. Ligação com banco de dados Link das informações cadastrais com o banco de dados 2.3. Restituição de elementos cartográficos

39 2.3.1 Restituição de meio-fio (Figura 6) Restituição de mata (Figura 7)

40 2.3.3 Restituição de quadra (Figura 8) Restituição de edificação (Figura 9)

41 2.3.5 Restituição de curva de nível a cada 5 metros (Figura 10) Restituição de curva de nível a cada 1 metro (Figura 11)

42 MÉDIA DE CONSUMO (m³) 0 A A A A A A A A A 90 > 91 (Figura 24)

43 CAPÍTULO IV CADASTRAMENTO DE REDES INTELIGENTES

44 IMPLANTAÇÃO DE REDES INTELIGENTES O GeoMedia PublicWorks é um produto destinado às empresas de serviços públicos que requerem sofisticadas soluções GIS para construção, análise e manutenção da sua infraestrutura de rede. Baseado na poderosa tecnologia GeoMedia PublicWorks disponibiliza as ferramentas que você precisa para gerenciar, de maneira eficiente, suas redes de infraestrutura. O GeoMedia PublicWorks permite atingir metas críticas como diminuição do tempo de resposta, uso efetivo de pessoal, distribuição de acesso de dados a todos que necessitam, eliminação de esforços redundantes, e o mais importante, a satisfação de seus clientes. Com a tecnologia GeoMedia, os departamentos de sua empresa podem controlar seus próprios dados ao mesmo tempo em que os disponibilizam às outras áreas. Utilizando uma estrutura aberta, o GeoMedia permite a utilização de toda a informação disponível. O modelo de funcionalidade avançada do PublicWorks permite criar componentes e funcionalidades com inteligência embutida que o ajudam a relacionar-se com outras funcionalidades. Você pode definir associações de funcionalidades e operações para auxiliar na prevenção de erros dos operadores. Por exemplo, limitar os tipos de encaixes que podem ser feitos entre as peças que compõem sua rede.

45 Assim sendo, as ferramentas de edição permitirão somente a escolha das opções apropriadas. Utilizando a ferramenta de avaliação de rede é possível localizar áreas na rede onde as regras pré-definida as foram violadas. O sistema irá alertá-lo caso tenha cometido algum equívoco, como por exemplo, se tiver estabelecido que um TE deve estar conectado a três tubos, e na hora do cadastro o mesmo ter sido conectado a apenas dois. Ferramenta de rastreamento, Trace, possibilitarão a localização dos trechos que serão atingidos pelo fechamento ou abertura de uma válvula, ou permitirão que analisemos se as conexões feitas durante o cadastro estão de acordo com o que esperamos. No GeoMedia PublicWorks, além de termos as tabelas relacionadas as features (feições), do nosso modelo, temos também as tabelas referente à conectividade entre as features e as tabelas de Metadados do PublicWorks, ou seja, tabelas onde serão armazenadas informações sobre as regras de conexão, regras de associação, regras de validação, Trace, etc. WORKSHOP Como implantar uma rede inteligente no GeoMedia Publicworks? 1. Definição de todas as features da rede

46 2. Definição de cada um dos atributos de uma feature (nome do atributo, tipo do campo, lista de opção, valor default) 3. Definição das peças que poderão ser conectadas em nosso modelo de rede 4. Definição de como as peças que possuem conectividade se concentrarão 5. Definição dos símbolos que serão usados pelas features de modelo 6. Criação de todas as features e seis respectivos atributos dentro do modelo Padrão do GeoMedia SFM (Standard Feature Model) 7. Conversão do modelo SFM para o AFM (Advanced Feature Model) 8. Criação das tabelas de conexão entre as Features no _MetadataWarehouse 9. Criação das Features Classes de Conexão 10. Criação das Features Operations (Associate, Disassociate, Preperties, SNAP, Insert Node) 11. Criação das Association Role (Feature Operations e Rule Classes) 12. Criação das Picklists no Banco de Dados (_MetadataWarehouse)

47 13. Criação das Picklists com os atributos das Feature Classes 14. Criação da Simbologia 1. Produto Final 1.1. Cadastro de rede de água 304 DN 300 F F m (Figura 25) 09

48 Relatório (Figura 26) 1.3. Cadastro de rede de esgoto RUA SANTA MONICA A SANTA BARBARA DN 150 MB A DN 150 MB 68 2-A 7 97 DN 150 MB B B (Figura 27)

49 1.4. Relatório rio (Figura 28)

50 CAPÍTULO V PROJETO RECADASTRAMENTO VIA SATÉLITE

51 OBJETIVO Atualizar a base cartográfica de dados do SAAE-VR. Localizar pontos de interferências nos sistemas de distribuição de água potável, coleta de esgotos, energia elétrica, comunicações, água pluvial, gás e combustível. Escopo do Projeto Recadastrar Redes de água Redes de esgoto Poços de visita Registros Pontos de lançamentos de esgotos Número de porta das residências Escopo do Projeto Pontos de Interferências com: LIGHT (energia elétrica) TELEMAR (comunicação) PETROBRÁS (combustível) PMVR (redes de águas pluviais)

52 Área de Abrangência Todo município de Volta Redonda, utilizando como referência o sistema de abairramento adotado pelo SAAE- VR, composto de 56 bairros. Bairros limítrofes ao município de Volta Redonda abastecidos pelo SAAE-VR, que consistem em 7 bairros (Paraíso, Vila Elmira, Santa Rita de Cássia, Bairro de Fátima, Califórnia, União, São Francisco). Equipamentos e Tecnologias Sistema de posicionamento global por satélite (GPS Global Positioning System) equipamento americano da empresa Trimble. Software de processamento de dados GPS (GPS Pathfinder Office). Software de geoprocessamento GeoMedia Professional da empresa americana INTERGRAPH líder mundial nesta área.

53 Computadores hp Pentium IV de última geração com monitores de 21 Organograma Funcional Supervisor De Geoprocessamento Operador Gps Assist. Recadastr. Técnico em Geoprocessamento Técnico em Geoprocessamento Técnico em Geoprocessamento

54 Metodologia de Trabalho Levantamento dos croquis de amarração por sistema de triangulação de poços de visita e registros. Definição de rota de trabalho. Avaliação do posicionamento dos satélites sobre o local a ser recadastrado, para determinação do melhor horário de trabalho. Metodologia de Trabalho Método de cadastramento anterior m m (Figura 29) DN 150 F F DN 150 F F

55 Metodologia de Trabalho Gráfico de avaliação do melhor horário de trabalho (Figura 30) Metodologia de Trabalho Impressão de mapas dos locais a serem recadastrados. Coleta dos dados em campo. (Figura 31)

56 Processamento dos dados levantados em campo. Exportação dos dados levantados para o banco de dados onde se encontra armazenada a base cartográfica. Conteúdo Produto Final (Figura 32)

57 Cronograma (Figura 34) Conclusão e Ganhos Maior rapidez no atendimento ao usuário. Retrato fiel da situação das redes de água e esgoto e seus equipamentos instalados no município. Economia nos gastos com manutenção e abastecimento. Maior facilidade e agilidade na elaboração de novos projetos. Segurança na execução dos trabalhos.

58 CAPÍTULO VI HISTÓRICO

59 GEOPROCESSAMENTO SAAE / VR O SAAE/VR iniciou a implantação do seu projeto de GIS em Começou com a escanerização de todos os mapas do cadastro técnico e também toda a outras plantas que se encontravam arquivadas, utilizando para isso um scanner monocromático formato A-0, equipamento adquirido pelo próprio SAAE. Demos início ao processo de vetorização dos mesmos, adotamos como projeto piloto o bairro Santa Cruz. Concluída a vetorização dos mapas planimétricos e altimétricos deste local, e também a georeferenciação dos mesmos, verificamos que na sobreposição dos mapas não havia uma coincidência de localização, sendo que o erro encontrado foi muito além do tolerável. Buscamos informações e consultas junto a alguns órgãos públicos que já trabalhavam com geoprocessamento, chegamos à conclusão de que a melhor solução para termos o mapeamento do município com dados confiáveis seria a contratação de um levantamento aerofotogramétrico, com restiuição digital e geração de ortofotos. A empresa Multispectral foi vencedora do processo de licitação para contratação desse serviço. adquirimos equipamentos e softwares, assim como o treinamento nestes. Buscamos para a solução de GIS a empresa americana Intergraph, que tem como seu representante no Brasil a Sisgraph, enquanto a Multispectral reslizava o seu trabalho. Em um ano recebemos todo o material devidamente restituído em meio digital. Por necessitarmos de um melhor conhecimento nesta área, fizemos algumas visitas e consultas a empresas que utilizam esta solução, (a solução GeoMedia domina o mercado brasileiro na área de GIS), tendo a Sisgraph como clientes

60 os principais órgãos do governo: Exército, Marinha, Aeronáutica, Presidência da República, IBGE, CCSIVAM, IPEA, INCRA, FUNAI e ainda as empresas Editora Abril, CEMIG, PETROBRÁS, CSN, CMTU as prefeituras de Santo André, São Bernardo, São Paulo e outras mais, e por constatarmos se tratar de uma solução que nos atenderia perfeitamente, inclusive tendo um módulo de WEB que acessa qualquer tipo de dado independentemente do seu formato, possibilitando também a atualização dos mesmos através de um browser, resolveu-se adotar a mesma como a ferramenta de trabalho do SAAE/VR. A solução GeoMedia é uma ferramenta de GIS que tem como característica principal o acesso fácil a diversas formas de dados como: Access, Oracle Espacial, MicroStation, AutoCad, MapInfo, ArcView, ArcInfo, Frame, MGDM, MGE, MGSM, ODBC Tabular e SQL Server e principalmente por exportar com grande facilidade os dados para AutoCad, Oracle, MicroStation, ArcView, MapInfo e SQL Server, possibilitando assim a integração com outros projetos de GIS que utilizam soluções diferenciadas. O SAAE/VR tem hoje as versões mais atualizadas da solução GeoMedia onde foram incorporadas ferramentas importantes que passaram a agilizar o nosso processo de cadastramento. Com toda a etapa anteriormente descrita já executada, importamos os dados e realizamos diversas edições nos mesmos. Após, partimos para o cadastramento dos ident_lig s (código de identificação de cada usuário do SAAE), para a realização do trabalho de campo foram contratados nove estagiários de arquitetura que o fizeram em aproximadamente seis meses.

61 De posse destes dados passamos a identificá-los graficamente, hoje estamos com todos os usuários devidamente cadastrados, e foi montada uma rotina de atualização das novas ligações, que surgem diariamente, recebendo para este trabalho o apoio da seção de fiscalização do SAAE. Cumpridas estas etapas, necessitávamos de uma solução para cadastro das redes de água e esgoto, já que nosso cadastro encontrava-se em péssimo estado de conservação, em função dos seus mais de vinte anos de manuseio, e com isso corríamos o risco de perder informações importantes para manutenção de nosso sistema de abastecimento, também era necessário que os usuários internos tivessem acesso a estas informações de maneira mais prática, eficiente e com dados confiáveis. No ano de 2002 nos foi apresentada pela Sisgraph uma solução que tinha sido desenvolvida para a área de serviços públicos e com a vantagem de ter como plataforma a mesma solução que já utilizávamos na área de geoprocessamento (GeoMedia), novamente fomos consultar outras possibilidades com visitas a algumas empresas e prefeituras, de posse de informações concretas, chegamos à conclusão que a solução apresentada (GeoMedia PublicWorks) atenderia perfeitamente as nossas necessidades, adquirimos a licença do software através de um convênio do estado com o município, como o projeto nesta área é complexo e com informações detalhadas, contratamos novamente a empresa Sisgraph para customização dos dados, de acordo com nossas necessidades. Tendo sido o projeto implantado, iniciamos o cadastramento de aproximadamente m de redes de água potável e m de rede coletora de esgoto sanitário, estamos hoje com aproximadamente 99% das redes de água cadastradas e 99% das redes de esgoto, vale ressaltar que o

62 nosso projeto foi o primeiro a ser implantado na área de saneamento com esta solução na América Latina, por este motivo foi apresentado no congresso mundial e anual de usuários de soluções Intergraph, realizado nos Estados Unidos no ano de Para uma maior confiabilidade dos dados, adquirimos também através do convênio do estado com o município, um equipamento de posicionamento global por satélite (GPS) de precisão, e que tem uma facilidade de conversão de dados para o nosso sistema, com este equipamento passamos a atualizar nossa base cadastral, assim como a cadastrar nossas caixas de registros e poços de visita, além de outros dados mais, facilitando com isso o acesso aos mesmos sem correr o risco de que eles fiquem encobertos por asfaltamento de vias, locais de difícil acesso e outras formas mais, apesar de que os mesmos já eram cadastrados, porém por um processo de amarração com trena e desenho de croqui. Como estamos chegando próxima a conclusão destes cadastros, estamos viabilizando agora a disponibilização dos dados a todos os usuários do SAAE que necessitem ter acesso aos mesmos, através do software de visualização gratuito da Intergraph (GeoMedia Viewer), porém, o único impedimento é que, como são informações que requerem computadores com processadores mais rápidos e também mais memórias, estamos impossibilitados de assim fazer em virtude de que a maior parte dos equipamentos do SAAE encontram-se com suas configurações bastante desatualizadas. Com as visitas realizadas aos projetos da PMVR e do SAAE/VR, chegamos à conclusão que ambos atendem a suas respectivas necessidades, e que apesar de serem

63 diferenciados, permitem uma perfeita integração sem a necessidade do abandono de qualquer um dos dois, que já foram iniciados e estão em um estágio bastante avançado, e principalmente descartar os conhecimentos das soluções e investimentos feitos, que nesta área não são poucos, vale ressaltar, que existem no mercado soluções que permitem uma inteira integração e disponibilização de dados nos mais variados formatos, sem necessidade de conversão dos mesmos. O que se deve manter é este intercâmbio que já existe entre ambas as equipes de geoprocessamento para troca de informações e conhecimentos.

64 ANEXOS Índice de anexos Anexo 1: Reportagens SAAE/VR Digitaliza redes de água e esgoto. O SAAE - Serviço Autônomo de Água e Esgoto, autarquia que cuida do abastecimento de água e coleta e tratamento do esgoto do município de Volta Redonda - RJ, deixou de lado as pilhas de papel acumuladas durante 35 anos para dar lugar à informática 01/10/2003 Saneamento e importância para a inclusão social Ambiente Global, 25 de junho de A ASSEMAE (Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento) estará realizando no período de 29 de junho a 4 de julho a sua 33a Assembléia Municipal. O evento, marcado para a cidade de Santo André (SP), vai reunir municípios, gestores públicos, pesquisadores e autoridades de todo o país ligadas à área e irá destacar a importância do saneamento como uma forma de inclusão social, além de prever uma feira de exposição de tecnologias e produtos. GEOPROCESSAMENTO 07/2000 Z/I Imaging de olho no Brasil

65 Cronograma (Figura 34) Conclusão e Ganhos Maior rapidez no atendimento ao usuário. Retrato fiel da situação das redes de água e esgoto e seus equipamentos instalados no município. Economia nos gastos com manutenção e abastecimento. Maior facilidade e agilidade na elaboração de novos projetos. Segurança na execução dos trabalhos.

66 CAPÍTULO VI HISTÓRICO

67 ÍNDICE MOTIVAÇÃO 5 METODOLOGIA 6 O RETORNO POLÍTICO DA AUTOMAÇÃO MUNICIPAL 6 O Cenário Atual 7 A A Automação Municipal Inteligente 7 O Geoprocessamento Municipal 8 Planejamento 10 Cadastro Técnico Municipal E Tributação 11 Meio-Ambiente 12 Trânsito 12 Obras 13 Educação 14 Saúde 15 Água E Saneamento 16 Emergências 17 Turismo e Cultura 18 Informação ao Público 19 Recursos Mínimos Necessários (Pc e Windows) 20 INTRODUÇÃO 23 CONCEITO DE GEOPROCESSAMENTO 23 Geoprocessamento 24 GIS (Geographic Information Systems) 24 Levantamento Aerofotogramétrico 25 Ortofoto 27 CAPÍTULO I 28 BENEFÍCIOS DO GEOPROCESSAMENTO 28 Antes do uso do Geoprocessamento 29

68 APÍTULO II O PROJETO Primeira Etapa do Projeto 1.1. Softwares Utilizados 1.2. Projeto Verificação da base cadastral Captura da imagem raster Definição da forma de implementação Georeferenciamento e vetorização da imagem raster 1.3. Conclusão CAPÍTULO III CONTRATAÇÃO DE UMA EMPRESA DE AEROFOTOGRAMETRIA Segunda Etapa do Projeto 1.4. Softwares Utilizados utilizadas 1.5. O Projeto Definição das Informações q/ serão pelo GIS nas Análises Ligação com Banco de Dados Restituição de Elementos Cartográficos Restituição de Meio-Fio Restituição de Mata Restituição de Quadra Restituição de Edificação Restituição de curva de nível a cada 5 metros Restituição de curva de nível a cada 1 metro Restituição de Postes Restituição de Pontos Cotados Restituição de Eixos de Ruas Posicionamento Geográfico Produto Final 1.6. Cálculo Cálculo de áreas e perímetros

69 1.7. Análises Lançamento dos Códigos Identificadores Importação da Base Digital para Trabalho com GIS Link da Informação Gráfica com Banco de Dado Alfanumérico Exemplo de Pesquisa Relatório da pesquisa gerada Exemplo de mapa temático CAPÍTULO IV CADASTRAMENTO DE REDES INTELIGENTES Implantação de Redes Inteligentes 1.8. Workshop 1.9. Produto Final Cadastro de rede de água Relatório para consulta de rede de água Cadastro de Rede de esgoto Relatório para consulta de rede de esgoto CAPÍTULO V PROJETO RECADASTRAMENTO VIA SATÉLITE OBJETIVO Escopo do Projeto Recadastrar Escopo do Projeto Pontos de Interferências Área de Abrangência Equipamentos e Tecnologias Organograma Funcional Metodologia de Trabalho Metodologia de Trabalho Método de cadastramento anterior Metodologia de Trabalho Gráfico de Avaliação

70 Metodologia de Trabalho 61 Conteúdo Produto final 62 Cronograma Conclusão e Ganhos CAPÍTULO VI 64 HISTÓRICO 64 ANEXOS 70

71 FOLHA DE AVALIAÇÃO Nome da Instituição: Título da Monografia: Autor: Data da entrega: Avaliado por: Avaliado por: Avaliado por: Conceito: Conceito: Conceito: Conceito Final: