2. REVISÃO DE LITERATURA
2.6. Sistemas computacionais livres
No âmbito da realização do presente trabalho, os sistemas computacionais livres ou softwares livres compreendem os programas de código fonte aberto, em que se disponibiliza a estrutura interna do programa, de forma a possibilitar mudanças nos procedimentos adotados, e ainda, a possibilidade de desenvolvimento de novos aplicativos, segundo preceitos do Projeto GNU (Stallman, 2005). Aos softwares livres estão associados os seguintes princípios, segundo a Fundação Software Livre – “Free Software Foundation”:
• A liberdade de executar o programa, para qualquer propósito
• A liberdade de estudar como o programa funciona e adaptá-lo às necessidades de utilização de forma que, para tanto, o acesso ao código fonte é pré-requisito
• A liberdade de redistribuir cópias, permitindo o acesso de outras pessoas ao sistema • A liberdade de aperfeiçoar o software e difundir aperfeiçoamentos implementados de modo a democratizar o conhecimento produzido; para isso o acesso ao código fonte é, também, pré-requisito.
Para garantir a continuidade dos preceitos acima citados, os sistemas computacionais livres são licenciados sob determinadas condições e, no caso do Projeto GNU, como aspecto fundamental, a obrigatoriedade hierárquica das liberdades é expressa na forma “reciprocal” ou efeito contaminante na licença de uso. O propósito dessa condição implica na obrigatoriedade de que a derivação de um outro sistema, a partir de um software sob a licença GPL “General Public License”, necessariamente terá que ser licenciado sob a mesma licença, ou seja, a GPL.
Os softwares livres se constituem em alternativa concreta ao aprisionamento tecnológico imposto pelo pelo software proprietário, conforme se relata em Bacic (2003). A especificidade da utilização de programas computacionais livres, na total abrangência do presente trabalho, consta de sistema operacional, sistema de informações geográficas (SIG), sistema estatístico e sistema para produção gráfica, na forma de ilustrações.
2.6.1. Sistema operacional GNU/Linux
O sistema computacional GNU/Linux (www.linux.org), em constante desenvolvimento, é o kernel do sistema operacional Linux, utilizado pelas diversas distribuições, como no caso da distribuição brasileira Kurumin Linux. O Kurumin foi desenvolvida com base em outras duas distribuições existentes, a Knoppix e o projeto Debian. O Kurumin Linux, assim como o Knoppix são sistemas operacionais capazes de funcionarem diretamente do leitor de cd-rom, sem haver necessidade de instalação em disco rígido. A interface gráfica padrão utilizada, nos dois casos, é a KDE. O projeto Debian, uma distribuição linux bastante estável, completamente gratuita, apresenta como importante característica a possibilidade de instalação e configuração automática de diversos aplicativos em servidores ou em computadores pessoais, através da Internet, por meio de um sistema de transferência de dados denominado “apt-get”.
2.6.2. Sistema de informações geográficas GRASS – Geographic Resources Analysis Support System
O programa computacional GRASS (http://grass.itc.it/index.html) é um sistema de informações geográficas que opera com modelos de dados matriciais e vetoriais. Apresenta funções de processamento de imagens, análise espacial, modelagem numérica do terreno bancos de dados espaciais. Há, também, no GRASS a possibilidade de uso em conjunto com ambiente cliente-servidor, por meio de acoplamento a gerenciadores de bancos de dados relacionais. O GRASS é um sistema código aberto e vem sendo desenvolvido desde de 1982, inicialmente, pelo exército norte-americano e, em posterior, por várias universidades e outros órgãos e instituições da Europa e Estados Unidos. Algumas características do GRASS são as seguintes:
• SIG baseado em linhas de comando, porém possui interfaces gráficas e um número superior a 350 comandos para desenvolver atividades específicas
• Sistema de processamento de imagens multiespectrais
• Manipulação de dados “raster”, vetoriais e geração de mapas
• Intercâmbio de dados com SIGs diversos
• Sistemas operacionais suportados: Unix, Linux, Windows com partições NTFS e
emulador Linux (Cygwin), Solaris, Mac, FreeBSD e outros.
• Análises espaciais, visualização de dados em 2D, 2,5D e 3D
• Linguagem de programação em C, oferecendo uma interface primária C++ e com
outras aplicações de código aberto.
• Geração de dados a partir de modelos de simulação aplicados ao estudo de recursos naturais, incluídos no próprio sistema, ou em interface acoplada.
Os principais modelos aplicáveis ao estudo de recursos naturais incluídos no GRASS são o ANSWERS, AGNPS e KINEROS – para simulação de processos erosivos, e o TOPMODEL, Storm water runoff, CASC2D, SWAT, Watershed Calculation, Floodplain Analysis – modelos hidrológicos.
Outros sistemas para desktop e bibliotecas de desenvolvimento que se constituem em softwares livres de várias licenças para a área de geoprocessamento e respectivos desenvolvedores e mantenedores são listados a seguir (Uchoa e Ferreira, 2004):
desenvolvimento de aplicações de sistemas de informações geográficas – (Vivid Solutions e Refractions Research – http://www.jumpproject.org)
• Thuban – é um visualizador para dados de SIG escrito em Python, que suporte a
dados vetoriais: ESRII Shapefiles e conexão PostGIS (Intevation GmbH – http://thuban.intevation.org).
• TerraView – sistema visualizador de bases cartográficas voltado para aplicações de sistemas de informações geográficas, capaz de manipular dados vetoriais e matriciais (INPE/BR – http://www.dpi.inpe.br/terraview/index.html).
• Quantum GIS – visualizador de dados geográficos, que permite manipulação de dados
vetoriais e matriciais e acesso a grande variedade de dados vetoriais através da biblioteca OGR (Quantum GIS org – Sherman, G – http://qgis.org).
• GDAL (Geospatial Data Abstraction Library) / OGR Simple Feature Library – biblioteca para desenvolvimento de visualização e conversão de formatos matriciais e vetoriais (GDAL org – Wanderman, F – http://www.remotesensing.org/gdal).
• Proj4 – biblioteca de trabalhos relativos aos sistemas de projeções, com capacidade
de transformações entre diferentes elipsóides e datums (Proj Maptools Org, Wanderman, F – http://www.remotesensing.org/proj).
• TerraLib – biblioteca para o desenvolvimento de aplicações em sistemas de informações geográficas em que estão incorporados recursos de sistemas gerenciadores de bancos de dados com capacidade de armazenamento de grande diversidade de tipos de dados geográficos (INPE/BR – http://www.dpi.inpe.br/terraview/index.html).
• JTS Topology Suite – biblioteca para análises espaciais sobre geometrias em 2D, que
contempla inúmeros operadores topológicos (Vivid Solutions – http://www.vividsolutions.com/jts).
• Geotools – conjunto de ferramentas em Java voltadas para o desenvolvimento de
aplicações em sistemas de informações geográficas (Geotools Org – http://geos.refractions.net).
2.6.3. Sistema estatístico R
O sistema computacional R (www.r-project.org) corresponde a uma linguagem e ambiente de computação estatística e gráfica que mantém similaridade ao conhecido S, linguagem e ambiente desenvolvida pelo Bell Laboratories.
No R constam uma série de métodos estatísticos compreendendo, dentre outros, modelagem linear e não linear, testes estatísticos clássicos, séries temporais, classificação e métodos multivariados. No R também se disponibiliza uma série de técnicas gráficas, utilizadas em análise estatísticas. Os gráficos em questão, podem ser construídos de forma interativa de modo que é possível a produção de gráficos bem delineados, de alta qualidade para impressão, em que há, ainda a possibilidade de inclusão de fórmulas e símbolos matemáticos.
Para análise espacial de dados estão disponibilizadas, no R, várias bibliotecas (ou pacotes), que podem ser relacionadas:
• geoR – Functions for geostatistical data analysis (Ribeiro Júnior., e Diggle, 2001)
• gstat – Uni and multivariable geostatistical modelling, prediction and simulation
(Pebesma e Wesseling, 1998; Pebesma, E. J., 2004)
• spatial – Functions for Kriging and Point Pattern Analysis (Venables e Ripley, 2002) • SPATSTAT – An R library for spatial statistics (Baddeley e Turner, 2005)
• fields – Tools for spatial data (Fields Development Team, 2004)
• splancs – Spatial and Space–Time Point Pattern Analysis (Rowlingson e Diggle,
1993)
• GRASS – Interface between GRASS 5.0 geographical information system and R
(Bivand, 2005)
• sp – classes and methods for spatial data (Bivand, Pebesma e Rowlingson, 2004) Há, contudo, relatadas cerca de 590 bibliotecas, com diferentes especificidades e que podem ser acopladas à base do sistema. O R funciona sob diversos sistemas operacionais tais como Unix, Linux, FreeBSD, Mac e os da família Windows.
Além dos sistemas computacionais anteriormente citados, podem ser encontrados softwares livres de alta performance para aplicações diversas, a exemplo do The Gimp! (http://developer.gimp.org) e Inkscape (www.inksacpe.org) para executar ilustrações e o pacote de escritório OpenOffice.Org (www.openoffice.org.br) para digitação e apresentação de textos.
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