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--- interno:paperdrafts:paperterrama2 [2014/12/09 12:58] – [Resumo / Abstract] laercio
+++ interno:paperdrafts:paperterrama2 [2014/12/09 15:38] (atual) – [Referências / References] laercio
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 ===== Título / Title =====
 FRAMEWORK PARA DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE MONITORAMENTO E ALERTA DE DESASTRES NATURAIS - TerraMA2
-FRAMEWORK .....
+**TerraMA2 - Open Source Code Software to Implement Monitoring, Analysis and Early Warning Systems for Environmental Hazards**
 ===== Abstract =====
 [[paperterrama2:abstract|Abstract ]]
-Este trabalho contempla o desenvolvimento de um sistema computacional, baseado em uma arquitetura de serviços, que integra dados hidrometeorológicos e ambientais em apoio ao gerenciamento de eventos extremos de origem hidrometeorológica, com potencial em produzir corridas de detritos, inundações, secas e queimadas. O objetivo é apresentar a arquitetura da plataforma, o seu funcionamento, e um estudos de caso. Nesse contexto foi criada a TerraMA2 – Plataforma tecnológica para desenvolvimento de sistemas de monitoramento, análise e alerta, de distribuição gratuita no endereço www.dpi.inpe.br/terrama2. A TerraMA2 tem aplicações imediatas para a defesa civil, além de outras áreas como controle ambiental e saúde pública, e pode ser instalado em salas de situação de órgãos de vigilância.
-**Palavras-Chave**: natural disasters, extreme events, management and alert.
-This proposal contemplates the hidrometeorological and ambient development of an half-automatic system of forecasts and information in support to the management of natural disasters provoked by meteorological and climatic extremities, applied the mass movements, mainly landslide and debris flows, in the region of the “Serra do Mar” in Brasil. The objective of this work is to present the architecture of the system and its functioning, allowing to monitor and to give alert when thresholds of risks will be reached. The system will have immediate applications for the civil defense, beyond other areas as ambient control and public health, and could be installed in rooms of situation of monitoring agencies.
-**Keywords**: natural disasters, extreme events, management and alert.
-===== Introdução / Introduction =====
-Desastres naturais causados por tempestades severas, enxurradas, inundações, deslizamentos de massa em encostas, secas e estiagens, incêndios florestais, vendavais, chuva de granizo e ressacas são responsáveis no mundo todo por grande quantidade de perda de vidas humanas e de propriedade. Entretanto, seus efeitos podem ser minimizados quando previsões meteorológicas antecipadas permitem a tomada de ações por parte das autoridades governamentais e da sociedade civil organizada.
-O relatório do IPCC (2007) mostra que os desastres podem ter a sua probabilidade de ocorrência aumentada devido às mudanças climáticas globais. Nesse relatório, os estudos têm mostrado que a freqüência de ocorrência de eventos extremos de precipitação podem aumentar com o aquecimento global, podendo gerar enchentes e alagamentos mais severos e intensos num clima mais quente, como é a região do sudeste brasileiro.
-Para United Nations International Strategy for Disaster Reduction (UN-ISDR) (2004), sistemas de monitoramento e alerta com antecedência são fundamentais para a ampliação da capacidade preventiva. Porém, para este propósito, o sistema deve integrar a comunidade técnica e científica, as autoridades e a sociedade, deve haver a previsão e detecção de eventos extremos para gerar alertas baseados nos conhecimentos científicos, necessidade de disseminação de alertas e informações para as autoridades e comunidades em risco que, com a posse dessas, tomem as medidas adequadas para se preparar contra os perigos naturais.
-O Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), tem como principal missão prover o país com o estado da arte em previsões de tempo, clima e ambientais e dispor da capacidade científica e tecnológica de continuamente melhorar estas previsões para o benefício da sociedade. Boas previsões de tempo de fenômenos meteorológicos extremos podem municiar ações eficazes de prevenção e mitigação dos efeitos adversos destes extremos, com palpáveis resultados na diminuição de perdas de vidas humanas e materiais e proteção ambiental. Além disso, o INPE vem desenvolvendo a várias décadas tecnologias modernas de monitoramento ambiental a partir de plataformas espaciais que permitem, por exemplo, o levantamento de mudanças dos usos da terra e cobertura de vegetação, fator este usualmente potencializador da severidade de desastres naturais, e desenvolve igualmente a capacidade de análise otimizada destas informações através de técnicas de geoprocessamento de banco de dados ambientais.
-A partir de 2002, o INPE, dentro da política geral do governo brasileiro de incentivar a produção de software livre, iniciou o desenvolvimento da biblioteca TerraLib (VINHAS,XXXX) , a qual foi concebida com código fonte aberto, disponibilizada através da Internet no site http://www.terralib.org, atualmente em sua versão 3.1.3. A TerraLib permite a geração de aplicativos de geoprocessamento que integram dados espaciais (imagens e mapas) em sistemas gerenciadores de bancos de dados (SGBD) e pode ser usada para diferentes aplicações, inclusive para o sistema que se pretende desenvolver no presente projeto.
-Portanto, o objetivo desse trabalho é apresentar a arquitetura computacional, o seu funcionamento, além de estudos de caso ....
-O esquema geral do sistema é apresentado na Figura 1, mostra que fundamentalmente temos a entrada de dados representada pelo módulo climático e do mapeamento das áreas de risco (Figura 1). O módulo de informações sobre o tempo, clima e hidrologia fornece os parâmetros de tempo, clima e outros extremos ambientais, através da análise de dados observacionais e previsões numéricas, estas últimas normalmente disponíveis em centros de meteorologia como, por exemplo, no CPTEC/INPE (www.cptec.inpe.br). O módulo que armazena informação sobre risco e vulnerabilidade a desastres naturais normalmente considera informações geotécnicas providas por institutos de pesquisas locais, como por exemplo pelo  Instituto de Pesquisas Tecnológicas – IPT (www.ipt.br) e pelo Instituto Geológico – IG (www.igeologico.sp.gov.br ) no Estado de São Paulo.
-O núcleo do sistema é um modulo que automaticamente sobrepõe informação ambiental relacionada aos extremos climáticos e hidrometeorológicos aos mapeamentos de áreas potencialmente de risco. A intersecção de todas as informações permite que situações de risco potencial sejam identificadas e venham a alimentar o módulo de análise. O próximo passo é transformar as análises automáticas em alertas, os quais devem ser disponibilizados para usuários múltiplos (Defesa Civil, entre outros). Esta fase requer a intervenção de analistas especialistas, altamente treinados, para que os alertas sejam avaliados por diferentes profissionais a fim de identificar alarmes falsos. Finalmente os alertas, após avaliações por testes rigorosos de probabilidades serão enviados às agências responsáveis pelas ações de prevenção e mitigação. Acoplado a este sistema, uma base de dados geográficos adicionais devem permitir o cruzamento e visualização de qualquer mapa ou imagem que possam auxiliar na tomada de decisão, como por exemplo, vias de acessos, dutos, ou outras infra-estruturas que possam ser afetadas por determinada área de risco associada a deslizamentos ou enchentes.
-Figura 1 :
-===== Arquitetura do Sistema / Introduction =====
-A TerraMA2 é um produto de software livre, desenvolvido utilizando-se como plataforma de desenvolvimento o TerraLib (www.dpi.inpe.br/terralib). É um sistema computacional (Figura 2), baseado em uma arquitetura de serviços, aberta, que provê a infraestrutura tecnológica necessária ao desenvolvimento de sistemas operacionais para monitoramento de alertas de riscos ambientais. O sistema possui serviços para buscas de dados atuais através da internet e sua incorporação à base de dados do sistema. Serviços para tratar e analisar os dados recebidos em tempo real e verificar se uma situação de risco existe para cada evento, através de uma comparação com mapas de risco ou de um modelo definido. Serviços para executar, editar e criar novos modelos de risco e alerta, além dos serviços de notificação de alerta para os usuários do sistema.
-Figura 2 :
-O sistema está baseado no conceito de serviços (SOA – Service Oriented Architecture), onde um serviço é uma funcionalidade independente, sem estado, que aceita uma ou mais requisições e retorna um ou mais resultados. Os serviços são administrados por um módulo (aplicativo) que permite executar operações em resposta a um “timer”. Um módulo de configuração passa os parâmetros para os serviços por interfaces específicas.
-Os módulos e serviços usam uma Base de Dados Geográficos para a troca de informações geográficas. Os dados da base são armazenados no formato padrão TerraLib e incluem os dados hidrometeorológicos, planos de risco e planos de informação adicionais necessários para a execução das análises e definição de alertas.
-O serviço de coleta de dados é responsável pela aquisição dos dados hidrometeorológicos disponibilizados por servidores remotos, buscando periodicamente arquivos. Caso sejam encontrados, os arquivos são baixados e incluídos na base de dados geográficos. Os servidores de dados e a localização destes nos servidores são configuráveis.
-O serviço de gerência de planos executa verifica a manipulação de planos de informação na base de dados geográficos, como a inclusão de novos planos e listagem de planos existentes.
-O serviço de análise é responsável pelo cruzamento entre as informações hidrometeorológicas, planos de risco e planos adicionais para determinação da ocorrência de zonas de alerta. Para cada análise configurada que é afetada por dados novos o algoritmo de análise respectivo é executado. Caso novos alertas sejam gerados ou um alerta antigo tenha seu nível alterado na análise, os alertas são gravados na base de dados geográficos. As análises são configuráveis com a linguagem de programação LUA (www.lua.org).
-O serviço de notificações é responsável pelo envio de mensagens e relatórios contendo informações a respeito das alterações nos níveis de risco detectados pelo módulo de análise. Os usuários devem se cadastrar como observadores das análises para receberem os relatórios de alteração, enviados através de correio eletrônico.
-O Módulo de Administração é o aplicativo responsável pela definição do banco de dados (se estudo ou operação), dos serviços que estarão em processamento para um banco e da distribuição de cargas para mais de um computador. Enquanto o Módulo de Configuração é o aplicativo responsável por configurações do sistema, que inclui interfaces para definir que dados hidrometeorológicos serão obtidos dos servidores externos, a definição dos planos de riscos e adicionais, a definição das análises, e quais alertas serão enviados para usuários cadastrados.
-A TerraMA2 considera cinco níveis de alertas, de acordo com a intensidade do risco, sendo eles: normal, observação, atenção, alerta e alerta máximo, oriundo dos resultados das análises a cada novo dado coletado.
-===== Estudo de Caso / Case =====
-Neste tópico são descritos três aplicações em que foram utilizadas a plataforma TerraMA2 para construir sistemas de monitoramento aplicado a deslizamento de terra e inundações.
-CASO 1 – Inundações em Itajubá.
-Baseado em modelos matemáticos Reis (2013) propôs a aplicação de técnicas estatísticas, como regressão polinomial, a fim de gerar a previsão do crescimento de nível do rio em uma seção de interesse, na bacia do rio Sapucaí, utilizando registros de níveis fluviométricos, para dar alerta com antecedência de 4 horas na cidade de Itajubá – Minas Gerais – Brazil.
-Um conjunto de dados de nível fluviométrico obtidos de sete estações do Sistema de Monitoramento de Enchentes (SME) do rio Sapucaí, situadas à montante da área urbana itajubense, foram utilizados para ajustes dos modelos propostos. As estações são: Água Limpa, Borges, Cantagalo, Delfim Moreira, Santa Rosa, Santana e São Pedro. A localização e o rio a qual pertence cada estação podem ser visualizados na Figura x.
-===== Resultados / Results =====
-RESULTADOS
+===== Introduction =====
+[[paperterrama2:Introduction|Introduction]]
-===== Conclusões / Conclusions =====
+===== Structure =====
+[[paperterrama2:structure|Structure]]
+===== Case Studies =====
+[[paperterrama2:cases|Case Studies]]
-Conclusões
+===== Results =====
+[[paperterrama2:results|Results ]]
-===== Referências / References =====
+===== Conclusions =====
+[[paperterrama2:conclusions |Conclusions]]
-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
+===== References =====
+[[paperterrama2:references|References]]