UNIVERSIDADE POSITIVO PAULO SÉRGIO DOS SANTOS DIOGO
PROPOSTA DE UM SISTEMA DE INFORMAÇÕES SOBRE OS RECURSOS HÍDRICOS EM ANGOLA
CURITIBA 2013
PAULO SÉRGIO DOS SANTOS DIOGO
PROPOSTA DE UM SISTEMA DE INFORMAÇÕES SOBRE OS RECURSOS HÍDRICOS EM ANGOLA
Dissertação apresentada como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Gestão Ambiental do Programa de Pós-Graduação em Gestão Ambiental, Universidade Positivo.
Orientador: Prof. Dr. Cláudio Marchand Krüger
CURITIBA 2013
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Biblioteca da Universidade Positivo - Curitiba - PR
D591 Diogo, Paulo Sérgio dos Santos.
Proposta de um sistema de informações sobre recursos hídricos em Angola / Paulo Sérgio dos Santos Diogo. ― Curitiba : Universidade Positivo, 2013.
119 f. : il.
Dissertação (mestrado) – Universidade Positivo, 2013. Orientador: Prof. Dr. Cláudio Marchand Krüger.
1. Recursos hídricos - Desenvolvimento. 2. Sistemas de
recuperação da informação. 3. Armazenamento de dados. 4. Água – Controle de qualidade. I. Título.
CDU 556.18
TÍTULO: “PROPOSTA DE UM SISTEMA DE INFORMAÇÕES SOBRE OS RECURSOS HÍDRICOS EM ANGOLA”
ESTA DISSERTAÇÃO FOI JULGADA ADEQUADA COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENÇÃO DO TÍTULO DE MESTRE EM GESTÃO
AMBIENTAL PELO PROGRAMA PÓS-GRADUAÇÃO EM GESTÃO
AMBIENTAL DAUNIVERSIDADE POSITIVO. A DISSERTAÇÃO FOI APROVADA EM 14 DE MAIO DE 2013, PELA BANCA EXAMINADORA COMPOSTA PELOS SEGUINTES PROFESSORES:
1) Prof. Cláudio Marchand Krüger – Presidente – Universidade Positivo 2) Prof. Eloy Kaviski – Examinador Externo - UFPR
3) Prof. Julio Gomes – Universidade Positivo 4) Prof.Maurício Dziedzic – Universidade Positivo
CURITIBA – PR, BRASIL
PROF. MAURÍCIO DZIEDZIC
AGRADECIMENTOS
Agradeço em primeiro lugar a Deus, por iluminar meu caminho, pela saúde, força, sapiência que me deu e tem dado, por esta experiência e fazer com que este trabalho fosse realizado.
Agradecimento especial ao meu orientador, o Prof. Cláudio M. Krüger. Obrigado pela amabilidade, paciência, motivação, partilha de conhecimento e pelas muitas horas de trabalho que gastou a trabalhar comigo.
O meu agradecimento ao Prof. Maurício Dziedzic, Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Gestão Ambiental da Universidade Positivo e ao Prof. Júlio Gomes, pelo vosso apoio, oportunidade, confiança, disponibilidade e utilidade de vossas recomendações.
Aos meus pais, irmão e irmãs, pelo incentivo ao estudo. Aos meus colegas que me acompanharam durante os 2 anos de estudos. Muito grato pelo auxílio e esclarecimento de dúvidas.
RESUMO
O presente trabalho tem como foco principal apresentar a proposta de um sistema de informações como apoio à decisão na gestão dos recursos hídricos de Angola. Foi caracterizado o papel que os sistemas de informações desempenham no apoio à tomada de decisões na gestão dos recursos hídricos. Foi realizado um estudo do sistema de informações sobre os recursos hídricos do Brasil, da França e dos Estados Unidos, analisando a infraestrutura de informática, os componentes utilizados e como as informações são disponibilizadas, de forma a interpretar e avaliar o modo de funcionamento e as suas potencialidades para possível adaptação em Angola. Nessa perspectiva, foi definida a proposta para concepção, implementação e operação do sistema. Iniciou-se com a realização de uma análise preliminar para o desenvolvimento do sistema de informações proposto do ponto de vista temporal, financeiro, estratégico, de recursos humanos, técnico e legal. Foram determinados os requisitos funcionais do sistema de informações de recursos hídricos, depois foram apresentados os componentes que serão utilizados e se fez o detalhamento e o relacionamento entre as funções (tratamento, armazenamento, recuperação e disseminação) com os componentes (banco de dados, infraestrutura computacional, entre outros). Na sequência, se definiu uma estrutura do sistema de informações de recursos hídricos que poderá apoiar a decisão na gestão dos recursos hídricos no país, a partir da extração de dados, passando pelo armazenamento no banco de dados, no uso de sistema de modelos, na utilização de subsistema de apoio à decisão espacial e com uma interface, gerando relatórios. Nos resultados, se obteve a estrutura macro do sistema, a definição da estrutura organizacional, com a descrição das tarefas que cada elemento irá executar para o funcionamento do sistema, se determinou a infraestrutura computacional do ponto de vista de arquitetura, equipamentos e programas que poderão ser utilizados. Se apresentou os passos para a modelagem do banco de dados e se estruturou o sistema de informações para apoio a decisão. A partir desse levantamento, conclui-se que o sistema de informações, poderá se constituir em um marco técnico e de organização, assegurando uma gestão integrada dos dados sobre os recursos hídricos e o desenvolvimento ambiental das bacias hidrográficas de todo o país, reunindo as informações sobre os recursos hídricos por meio de um banco de dados que poderão ser consultados com as ferramentas disponíveis na internet por qualquer indivíduo da sociedade. O banco de dados deve ser abrangente, unindo dados de qualidade e quantidade da água, bem como, informações referentes à divisão hidrográfica, base cartográfica, divisão administrativa, cadastro de usuários da água, entre outros. As informações geradas no sistema proposto serão importantes para a execução de estudos, programas e projetos para recuperação e conservação dos recursos hídricos em todo o país e fornecer subsídios para apoio à tomada de decisões para adequada gestão das águas.
ABSTRACT
The primary focus of this paper is the proposal of an information system to aid decision making in water resource management in Angola. The role that information systems play in supporting the decision making in the management of water resources has been characterized. A study was conducted on information systems of water resources in Brazil, France and the United States, analyzing the IT infrastructure, the components used and how the information is available, in order to interpret and evaluate the mode of operation as well as their potential for possible adaptation in Angola. From this perspective, a proposal was defined for the conception, implementation, and operation of the system. An initial analysis was then made concerning the development of the information system proposed in terms of the temporal, financial, strategic, human resources, legal and technical points of view. A definition of the proposed design was developed for the implementation and operation of the system. A study of the relationship between the functions (processing, storage, retrieval and dissemination) with the components (database, computing infrastructure, among others) was made. Further, a structure was defined of the water resources information system that can support decision making in water resource management in the country, from the extraction of data through storage in the database, the use of system models in the utilization of a decision support subsystem and a spatial interface, and report generation. The macro structure of the system was outlined along with the organizational structure and task description of each element in the system. The computing infrastructure, from the point of view of architecture, equipment and programs that may be used if the steps for modeling a database are performed and a structured information support system were also determined. From this study, it is concluded that the information system would constitute a technical and organizational milestone, ensuring an integrated management of data on water resources and environmental development of watersheds across the country, gathering information about the water resources through a database that can be queried using tools available on the Internet by any individual. This database must be comprehensive, combining data concerning the quality and quantity of water, as well as information relating to the hydrographic division, cartographic base, administrative division, registry of water users, among others. The information generated by the proposed system will be important for the execution of studies, programs and projects in the recovery and conservation of water resources throughout the country and provide information to support decision-making for proper water management.
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 14 1.1 MOTIVAÇÃO 14 1.2 OBJETIVOS 17 1.2.1 Objetivo geral 17 1.2.2 Objetivos específicos 17 1.3 ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO 17 2 REVISÃO DA LITERATURA 19
2.1 GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS 19
2.1.1 Gestão integrada dos recursos hídricos e o desenvolvimento sustentável 19 2.1.2 Instrumentos utilizados para a gestão dos recursos hídricos nos planos da bacia
hidrográfica 24
2.2 SISTEMA DE INFORMAÇÕES 25
2.2.1 Sistema, informação e dados 25
2.2.2 Sistema de informações: funções e dimensões 27
2.2.3 Fases no processo de desenvolvimento dos sistemas de informações 28 2.2.4 Sistema de informações como apoio à tomada de decisões 31 2.3 SISTEMAS DE INFORMAÇÕES SOBRE OS RECURSOS HÍDRICOS 36 2.3.1 Importância e estrutura dos sistemas de informações sobre os recursos hídricos 37 2.3.2 Estratégias e informações necessárias sobre recursos hídricos 42 2.3.3 Sistema de informações sobre os recursos hídricos: experiência da França 44 2.3.4 Sistema de informações sobre os recursos hídricos: experiência dos Estados
Unidos 47
2.3.5 Sistema de informações sobre recursos hídricos: experiência do Brasil 50 2.4 SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA E BANCO DE DADOS COMO
FERRAMENTAS DE MANIPULAÇÃO NOS SIRH 57
2.4.1 Sistema de informação geográfica 57
2.4.2 Banco de dados (modelo de banco de dados) 58
3 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO 64
3.1 PANORAMA DOS RECURSOS HÍDRICOS EM ANGOLA 64
3.2 DIAGNÓSTICO SOBRE A INVENTARIAÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS
EM ANGOLA 69
4 MÉTODOS ADOTADOS 73
5 PROPOSTA DO SISTEMA DE INFORMAÇÕES DE RECURSOS
5.1 ANÁLISE PRELIMINAR PARA O PLANEJAMENTO E
DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA DE INFORMAÇÕES DE RECURSOS
HÍDRICOS 77
5.2 DETERMINAÇÃO DOS REQUISITOS FUNCIONAIS E APRESENTAÇÃO E
DESCRIÇÃO DOS COMPONENTES DO SIRH 83
5.3 ESTRUTURA DO SISTEMA DE INFORMAÇÕES DE RECURSOS HÍDRICOS
PARA APOIO À DECISÃO 98
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS 100
6.1 CONCLUSÕES 100
6.2 RECOMENDAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DE ESTUDOS FUTUROS 102
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Estratégia para a gestão dos recursos hídricos do Banco Mundial (WORLD
BANK, 2004). 21
Figura 2 Componentes de um sistema de apoio à decisão (BRAGA et al., 1998). 34 Figura 3 - Adaptada de Huo Xu e Zeng (2004), Ambiente de um SIRH. 38 Figura 4 - Arquitetura cliente/servidor (ENGECORPS et al., 2006). 41 Figura 5 - O ciclo de Informação (HERBERTSON; TATE, 2001). 43 Figura 6 - Atividades de gestão da água para identificar a necessidades de informação
(LOUCKS; VAN BEEK, 2005). 44
Figura 7 - Arquitetura do sistema baseado na tecnologia de internet (LALEMENT;
LAGARDE, 2005). 45
Figura 8 - Estrutura do NWIS e tipos de dados armazenados (USGS, 2013). 48
Figura 9 - Componentes do SNIRH (CAMPOS NETO, 2010). 52
Figura 10 - Tipos de informações na base de dados do SNIRH (ANA, 2009). 53 Figura 11 - Arquitetura do sistema de três camadas (SILVA, 2012). 55 Figura 12 - Representação simplificada de um sistema de banco de dados (DATE,
2003). 60
Figura 13 - Diagrama entidade-relacionamento de uma bacia hidrográfica (adaptada de
ALMEIDA et al. 2009). 61
Figura 14 - Adaptada de Energoprojekt (1983), principais 47 bacias hidrográficas. 66 Figura 15 - Principais bacias hidrográficas ou regiões hidrográficas de Angola. 68 Figura 16 - Evolução da rede hidrométrica de Angola de 1950 a 2004 (Adaptada de
MENDES, 2005). 70
Figura 17 - Procedimentos adotados para atingir os objetivos propostos. 73 Figura 18 - Representação gráfica das dimensões para a análise do SIRH em Angola. 77 Figura 19 - Representação gráfica das funções do SIRH. 84
Figura 20 - Componentes do SIRH. 85
Figura 21 - Proposta da estrutura organizacional a partir do nível DSIRH. 87 Figura 22 – Proposta das regiões hidrográficas de Angola para o tratamento dos dados.
87 Figura 23 - Proposta da infraestrutura computacional. 89 Figura 24 – Exemplo de representação dos postos de monitoramento na bacia
hidrográfica. 92
Figura 25 - Diagrama do banco de dados proposto. 93
Figura 26 - Províncias que compartilham a bacia do Rio Kwanza. 95 Figura 27 - Principais rios que atravessam a bacia do Rio Kwanza. 96 Figura 28 – Proposta de rede hidrométrica (CHICO, 2013). 97 Figura 29 – Proposta da estrutura do sistema de informações para apoio à decisão. 98
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Distribuição da disponibilidade hídrica mundial (FERNANDES, 2009). 15 Tabela 2 - Equipe de trabalho para desenvolver um sistema de informação (REZENDE,
2005). 31
Tabela 3 - Requisitos básicos para concepção, implementação e operação de um SIRH
(SILVA, 2012). 39
Tabela 4 - Esquemas de notação para modelagem do dicionário de dados (ROCHA,
2004). 63
Tabela 5 - Principais bacias hidrográficas de Angola (ENERGOPROJEKT, 1983),. 67 Tabela 6 - Percentual de superfície do país ocupado por cada bacia (PETTERSSON,
2004). 68
Tabela 7 - Plano de Ação Estratégico do Setor de Águas, anexo à Resolução do
Conselho de Ministros nº10/04, de 11 de Junho (PEREIRA, 2009). 72
Tabela 8 - Visão macro do sistema proposto. 76
Tabela 9 - Proposta de atividades para implementação do SIRH. 78 Tabela 10 - Proposta da equipe de trabalho para execução de tarefas do SIRH. 86 Tabela 11 - Proposta das sedes de bacia para tratamento dos dados brutos. 88
Tabela 12 - Proposta de equipamentos e programas. 90
Tabela 13 - Modelagem do dicionário de dados. 94
Tabela 14 – Proposta de estações de monitoramento para as principais bacias (regiões)
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ANA - Agência Nacional de Águas BDR - Banco de Dados Regionais
CNARH - Cadastro Nacional de Usuários de Recursos Hídricos
CEDIBH - Centro de Disseminação de Informações para Gestão de Bacias Hidrográficas
CND - Centro Nacional de Dados
DNRH - Direção Nacional de Recursos Hídricos ESRI - Environmental Systems Research Institute
FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations
GEMS - Sistema Global das Nações Unidas de Monitoramento Ambiental GIS - Geographic Information System
HTTP - Hypertext Transfer Protocol ID - Inteligência Documental
IG - Inteligência Geográfica
IGCA - Instituto de Geodésica e Cartografia de Angola IH - Inteligência Hídrica
InCOM - Interface Inteligente de Comunicação de Dados MINEA - Ministério da Energia e Águas
MMA - Ministério do Meio Ambiente MOO - Modelagem Orientada a Objetos
NWIS - Sistema de Informação Nacional de Águas OMM - Organização Meteorológica Mundial PLANN - Subsistema de Planejamento e Gestão QUALT - Subsistema Qualitativo e Quantitativo REGLA - Subsistema de Regulação de Uso SAD - Sistema de Apoio à Decisão
SADC - Comunidade para o Desenvolvimento da África Austral SIRH - Sistema de Informações sobre os Recursos Hídricos SIG - Sistema de Informação Geográfica
SGINF - Segurança da Informação
SGI - Superintendência de Gestão da Informação
SNIRH - Sistema Nacional de Informações sobre os Recursos Hídricos SOA - Arquitetura Orientada a Serviços
UML - Unified Modelling Language USGS - United States Geological Survey XML - eXtensible Markup Language
WIS-F - Sistema de Informações de Água Francês WMO - World Meteorological Organization
1 INTRODUÇÃO
1.1 MOTIVAÇÃO
No ano 6.000 a.C. a população do planeta era de 5 milhões de habitantes. Já em 1650 eram 500 milhões, com uma taxa de crescimento de 0,3% ao ano e vida média de 30 anos. Duzentos anos mais tarde, em 1850, a população mundial já era de 1 bilhão, ou seja, houve um crescimento de 100% nesse período (FREITAS, 2000).
Esse acelerado crescimento populacional no mundo tem conduzido ao aumento da demanda de água, o que vem a ser motivo de problemas de escassez desse recurso em várias regiões (SETTI et al, 2002).
Isso ocorre pelo fato de que a população está distribuída de forma desigual pelos continentes, e não de acordo com a disponibilidade hídrica que cada continente possui. A pouca quantidade de água doce disponível é referência para que a sociedade em geral pare de desperdiçar a água que tem ao seu dispor para uso, e pense em usar essa mesma água de maneira racional.
Na visão de Setti et al. (2002), o que se observou no ano 2000 é que mais de 1 bilhão de pessoas vivem em condições de pouca disponibilidade de água para consumo humano. A fonte principal de demanda são os centros urbanos, que requerem água potável e utilizam a água para saneamento e drenagem (UNESCO, 2012).
Quantificar a água que se move na Terra é um exercício complexo, mas, segundo Fernandes (2009), a distribuição da água é ainda mais injusta quando analisada em comparação com a distribuição populacional do mundo. A Tabela 1 mostra a distribuição da disponibilidade da água por continente, em relação ao volume anual, a disponibilidade hídrica em percentagem de cada continente, bem como a quantidade de água disponível para cada habitante por ano.
Do total de água existente no planeta, 2,5% é de água doce. A maior parte da água doce (68,7%) está armazenada nas regiões polares, 30,1% se encontram em reservatórios subterrâneos e apenas 0,27% correspondem às águas de rios e lagos mais acessíveis ao uso humano (FIETZ, 2006).
Tabela 1 - Distribuição da disponibilidade hídrica mundial (FERNANDES, 2009).
Continente/Região Volume Anual (km³) Disponibilidade hídrica mundial (%) Por habitante no ano de 2003 (m³) África 3939 9,02 4600 Ásia 11594 26,56 3000 América Latina 13477 30,87 26700 Caribe 93 0,21 2400 América do Norte 6253 14,32 19300 Oceania 1703 3,90 54800 Europa 6603 15,12 9100
Os países necessitam de informações precisas e oportunas sobre a água, para permitir que os gestores de recursos hídricos possam avaliar a disponibilidade de água em termos de qualidade e quantidade, conforme exigido pela lei e dar apoio a longo prazo na participação dos planos de bacias hidrográficas, com intuito de contribuir no plano de gestão e no uso sustentável dos recursos hídricos (BALES et. al, 2005).
O sistema de informações é uma ferramenta importante que permite fazer essa avaliação para o auxílio na gestão dos recursos hídricos, sendo o mesmo um instrumento do plano de gestão, fornecendo informações processadas por meio de bancos de dados. Além disso, o sistema de informações sobre os recursos hídricos é um sistema que permite receber, tratar, armazenar, divulgar e recuperar informações sobre recursos hídricos e fatores intervenientes na sua gestão (BRASIL, 1997).
Um sistema de informações sobre os recursos hídricos integra o armazenamento de inúmeras informações sobre recursos hídricos, reunindo uma coleção de dados produzidos e elaborados por diversas entidades relacionadas ao uso e gestão de recursos hídricos em uma dada região de interesse (ENGECORPS et al., 2006).
O sistema de informações de recursos hídricos é um instrumento de gestão, tendo como intuito principal auxiliar na tomada de decisões e democratizar a informação dos usos e usuários da água das bacias hidrográficas (NUNES, 2009).
As informações ajudam as partes interessadas, tais como gestores de recursos hídricos, engenheiros, usuários, serviços públicos, e outros, para avaliar o plano de abastecimento de água, previsão de inundações e secas, avaliar e controlar a qualidade da água e estudar como os recursos de água do país estão mudando ao longo do tempo (USGS, 2013).
Por outro lado, necessidade de informação, estratégia de informação, coleta de dados, e análise de informação devem ser desenvolvidos dentro de um projeto para o planejamento e implementação de programas para auxílio nas atividades de gestão, garantindo que todas as informações necessárias sobre os recursos hídricos estejam disponíveis (HERBERTSON; TATE, 2001).
Este trabalho apresenta a proposta de um sistema de informações de recursos hídricos para apoio à tomada de decisões na gestão dos recursos hídricos em Angola. Inclui a proposta de desenvolvimento de um sistema de informações geográficas baseado em banco de dados georreferenciados, estruturados e interligados, para organizar, analisar, armazenar e manipular dados dos recursos hídricos, usado para a produção de mapas, análises espaciais e tabulares, destinados a possibilitar algumas atividades de maneira a auxiliar na gestão dos recursos hídricos.
Segundo MINEA (2009), prevê-se que a médio e longo prazo a demanda dos recursos hídricos venha a aumentar em Angola, sendo essencial o estabelecimento de mecanismos que permitam uma gestão integrada dos recursos hídricos, para utilização sustentável, bem como o seu planejamento, tendo em consideração a importância da água como um fator principal para os diferentes setores da atividade socioeconômica.
Atualmente, Angola não possui um sistema adequado de gestão dos recursos hídricos, devido ao conflito armado que o país viveu a partir da década de 1970. As atividades de coleta de dados foram paralisadas por falta de recursos humanos e equipamentos. Assim, pretende-se propor um sistema de informações de recursos hídricos que integre informações das bacias hidrográficas para dar apoio às atividades de gestão dos recursos hídricos no país.
Na falta de um sistema de informações sobre os recursos hídricos, Angola tem enfrentado vários problemas, como por exemplo, definir quais províncias compartilham uma determinada bacia e fazer um balanço hídrico das bacias hidrográficas em nível nacional. O acesso a informações sobre os recursos hídricos irá ajudar na gestão integrada e a entender melhor o comportamento dos recursos hídricos.
Os dados e informações relacionados com a água são imprescindíveis no contexto do novo paradigma na gestão de informação sobre os recursos hídricos, e espera-se que todas as partes, tais como, organizações não governamentais, setores do governo, incluindo o público em geral, participem no processo. Como tal, a coleta básica de dados hidrológicos é geralmente vista como um serviço público e é financiada normalmente com recursos públicos (WMO, 2005).
Os princípios básicos para funcionamento de um sistema de informações sobre os recursos hídricos consistem na descentralização da obtenção e produção de informações, ordenação unificada do sistema e garantia de acesso aos dados e informações sobre os recursos hídricos a toda a sociedade (BRASIL, 1997).
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo geral
Apresentar proposta de um sistema de informações para apoio à tomada de decisões na gestão dos recursos hídricos em Angola.
1.2.2 Objetivos específicos
Interpretar os modelos dos sistemas de informações sobre os recursos hídricos do Brasil, França, Estados Unidos, para possível adaptação em Angola;
Definir as etapas para concepção, implementação e operação de um sistema de informações sobre os recursos hídricos em Angola.
1.3 ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO
O Capítulo 1 trata da introdução do trabalho. Neste capítulo está descrita a motivação da escolha do tema, justificando a importância do tema para Angola. Trata ainda do objetivo geral do trabalho e os seus objetivos específicos.
O Capítulo 2 discorre sobre a revisão da literatura, com a caracterização da gestão dos recursos hídricos, dos sistemas de informação de modo geral, e do modo mais específico dos sistemas de informações sobre os recursos hídricos, relatando a importância das ferramentas de manipulação: sistema de informação geográfica e banco de dados.
O Capítulo 3 discorre sobre a caracterização da área de estudo, com um panorama dos recursos hídricos em Angola.
O Capítulo 4 trata do tipo de pesquisa utilizado na presente dissertação e os métodos adotados para atingir os objetivos propostos.
O Capitulo 5 trata do resultado da pesquisa, apresentando a proposta para concepção, implementação e operação do sistema de informações de recursos hídricos em Angola.
O Capítulo 6 apresenta considerações finais e recomendações para realização de trabalhos futuros.
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS
Este subcapítulo discorre sobre um conjunto de tarefas que os governos têm desenvolvido na gestão dos recursos hídricos a fim de regular o uso, controle e proteção dos recursos hídricos em conformidade com a lei vigente em cada país, com vista ao desenvolvimento sustentável. Também demonstra a importância da participação da sociedade e de todos os setores para uma gestão integrada nos planos da bacia hidrográfica e o papel que os instrumentos de gestão desempenham para gestão dos recursos hídricos.
2.1.1 Gestão integrada dos recursos hídricos e o desenvolvimento sustentável
Os recursos hídricos são bens de consumo indispensáveis para a promoção do bem estar de uma sociedade, e utilizados em quase todas as atividades humanas (LANNA, 2001). A sua crescente exploração tem levado à percepção da necessidade de controle no uso de forma a assegurar sua disponibilidade futura. A água era considerada renovável, abundante e “infinita”, motivo pelo qual era utilizada sem maiores cuidados, tanto como fonte de abastecimento, com alto grau de desperdício e para despejo de dejetos, pela sua capacidade de diluição de produtos (SAITO, 2001).
A água é fundamental para o desenvolvimento humano e necessária para manter o meio ambiente saudável. Com o aumento da população, foi colocada uma pressão indevida sobre os recursos hídricos no mundo, levando ao aumento da concorrência e criando situações de potencial conflito. A água pode ser utilizada como instrumento de paz e desenvolvimento e a sua gestão exige cooperação eficaz entre múltiplos atores em nível local ou em escala internacional (UNESCO, 2013).
A gestão de recursos hídricos ganhou força no início dos anos 90 quando os princípios de Dublin foram acordados na reunião preparatória ao evento Rio-92. O primeiro princípio diz que a gestão dos recursos hídricos, para ser efetiva, deve ser integrada e considerar todos os aspectos, quer sejam físicos, sociais e econômicos. Para
que essa integração tenha o foco adequado, sugere-se que a gestão esteja baseada nas bacias hidrográficas (WMO, 1992).
Para Campos (1999), gerenciar um recurso natural de domínio público como a água, significa usá-lo com sapiência e justiça social. O gerenciamento dos recursos hídricos é uma tarefa indispensável do plano de gestão dos recursos hídricos, a partir do qual se vão sistematizar os dados e planejam-se os aspectos institucionais e se analisam os obstáculos legais.
A gestão dos recursos hídricos é um conjunto de tarefas a serem desenvolvidas pelos governos a fim de regular o uso, controle e proteção dos recursos hídricos em conformidade à lei vigente em um determinado país (PESSOA, 2007).
Em muitas situações, a abordagem em relação às questões de gestão dos recursos hídricos é principalmente em relação ao abastecimento de água, saneamento, irrigação e energia. Muitas vezes há uma falta de coordenação entre os setores, e as necessidades do ambiente são comumente ignoradas. Há um consenso internacional sobre a necessidade de gerir os recursos hídricos com foco na sustentabilidade, envolvendo estratégias nos principais usos (SAVENIJE; ZAAG, 2008).
A agricultura é o setor que requer maiores quantidades de água, por ser um uso consuntivo, pois retira a água da fonte natural diminuindo sua disponibilidade, espacial e temporal. O setor de energia necessita de água para alimentar turbinas (hidrelétricas, por exemplo) e resfriamento de usinas (eletricidade térmica e nuclear). O acesso a fontes de água potável e saneamento básico é necessário para a manutenção da saúde pública, para manter os ecossistemas saudáveis, entre outros (CONNOR; STODDARD, 2012).
As estratégias para gestão de recursos hídricos não se concentram apenas nos setores de água, ou nos seus principais usos, mas entre as conexões dos usos de recursos e a gestão de serviços como mostra a Figura 1, com abordagens relacionadas com o quadro institucional, os instrumentos de gestão, o desenvolvimento e gestão de infraestrutura e a economia política da gestão da água, que são descritos a seguir (WORLD BANK, 2004).
Abastecimento e Saneamento Irrigação Quadro institucional: Desenvolvimento e gestão de infraestrutura: Instrumentos de gestão: Economia política da gestão da água: Energia Indústria, entre outros
Gestão dos recursos hídricos
Figura 1 – Estratégia para a gestão dos recursos hídricos do Banco Mundial (WORLD BANK, 2004).
Quadro institucional: o quadro institucional inclui a definição e o estabelecimento de leis, direitos e licenças; das responsabilidades dos diferentes atores, normas de qualidade da água e de prestação de serviços.
Desenvolvimento e gestão de infraestrutura: O desenvolvimento e gestão de infraestrutura envolvem questões para casos de inundações e secas, para o armazenamento multiuso, para a qualidade da água e proteção da fonte.
Instrumentos de gestão: Os instrumentos de gestão permitem avaliar se o sistema de gestão está implantado e qual o seu grau de eficácia; incluem planos, mecanismos de participação das partes interessadas e sistemas de informação.
Economia política da gestão da água: A economia política da gestão da água tem ênfase particular na distribuição de benefícios e custos e sobre os incentivos que encorajem o uso de recursos de forma sustentável.
A questão central na gestão dos recursos hídricos é a integração dos aspectos que interferem no uso dos recursos hídricos, e a bacia hidrográfica permite essa abordagem integrada. Uma importante experiência na gestão dos recursos hídricos por bacias hidrográficas já se verifica em alguns países.
Por exemplo, no Brasil, os recursos hídricos têm a sua gestão organizada por bacias hidrográficas em todo o território nacional, seja em corpos hídricos de titularidade da união ou dos estados. Há muitas dificuldades em lidar com esse recorte geográfico, uma vez que os recursos hídricos exigem gestão compartilhada com a participação das administrações públicas, órgãos de saneamento, a sociedade, entre
outros, e cada um corresponde a uma divisão administrativa distinta, dentro da bacia hidrográfica (BRASIL, 1997).
A França foi um dos primeiros países a instituir ações de gestão integrada da água, com o envolvimento de interesse público privado nas decisões de uso (GARCIA; VALENCIO, 2003).
A gestão dos recursos hídricos na França tem sido realizada de forma integrada e em bacias hidrográficas desde a Lei de Águas de 1964. Foram criadas seis grandes áreas geográficas de gestão, com seis comitês e seis agências de bacia (MORENO JUNIOR, 2006).
A Alemanha foi a precursora da gestão por bacias, que serviu de referência para alguns países. Neste país, mais especificamente na região industrializada do Ruhr, os estados e o governo federal delegaram aos agentes da bacia o controle sobre o abastecimento de água pública e industrial (MORENO JUNIOR, 2006).
A gestão integrada dos recursos hídricos fornece uma base institucional sobre a qual pode ser sustentada por meio da cooperação de inúmeras estratégias de gestão entre os setores, com o propósito de gerenciar a água de forma mais eficaz. O quadro ideal para a gestão integrada defende alguns pré-requisitos: plano de gestão de água, regulamentos e decisões em todos os níveis de governo, gerenciar e monitorar os recursos hídricos e a criação de comitês de bacias hidrográficas (STEWART; STAKHIV, 2009).
Na visão de Oliveira (2008), para que haja uma gestão integrada de recursos hídricos, o desenvolvimento sustentável deve ser justo e equilibrado, englobando aspectos sociais, econômicos, políticos e culturais associados aos recursos naturais.
Segundo a WMO (2009), a gestão dos recursos hídricos dentro de um país deve ser compartilhada pelas várias agências ou instituições de modo a diminuir os conflitos entre os diferentes setores e facilitar a coordenação e o monitoramento das responsabilidades para os que respondem pela quantidade e qualidade da água.
A questão do desenvolvimento sustentável é indicada em cinco dimensões para alcançar a sustentabilidade, segundo Sachs (2002). O autor aponta as seguintes dimensões: cultural: chama a atenção para mudanças de atitudes e no modo de pensar e agir da sociedade, de modo a provocar uma consciência ambiental de forma a mitigar impactos ambientais; ecológica: tem relação com a preservação do meio ambiente, sem comprometer os recursos naturais disponíveis para a humanidade, limitando o uso dos recursos naturais; econômica: refere-se ao desenvolvimento intersetorial equilibrado,
garantia alimentar, capacidade de produção e apoio para pesquisa científica e tecnológica; territorial: refere-se à ocupação equilibrada das áreas rural e urbana, bem como à melhoria do ambiente urbano; e social: melhoria dos níveis de distribuição de renda, com o propósito de diminuir a exclusão social.
O desenvolvimento sustentável é um processo de mudanças no qual a explicitação de recursos, o direcionamento de investimentos, a orientação do desenvolvimento tecnológico, e as mudanças institucionais estão em harmonia e propiciam o aumento do potencial de atender às necessidades e aspirações humanas do presente sem comprometer a capacidade das futuras gerações de atender as suas próprias necessidades (BRAGA et al., 1998).
Existem várias maneiras de medir a sustentabilidade do desenvolvimento. Para WMO (2009), a chamada “pegada ecológica” é uma ferramenta que é usada para medir a quantidade de áreas de terra e água necessária para produzir os recursos que consomem e absorvem os seus desperdícios. Tem sido estimado (WMO, 2009), que a população global de hoje tem uma pegada ecológica que é 20% maior do que a biocapacidade da Terra. É dentro deste contexto de sustentabilidade que o planejamento e a gestão integrada de recursos hídricos devem ser discutidos e analisados. A construção de bases de dados adequadas com dados do monitoramento dos sistemas hidrológicos é pré-requisito na avaliação dos recursos hídricos e sua adequada gestão.
Além disso, a criação de comitês ou conselhos para a gestão dos recursos hídricos poderá ajudar no princípio de coordenação harmônica do desenvolvimento e conservação dos recursos hídricos na unidade territorial que melhor representa uma visão sistêmica e integrada (BORN, 2000).
A troca de informação é um aspecto crucial que auxilia na gestão integrada dos recursos hídricos, e em termos de bacias hidrográficas isto se faz por meio de projetos de coleta e troca de dados que visam à criação de condições para uma gestão mais eficaz da bacia hidrográfica (WATKINS, 2006).
O sistema de informações sobre os recursos hídricos é o instrumento base e nele constarão todas as possíveis informações para se trabalhar no sistema de gerenciamento. Tecnicamente, as informações que nele estarão disponíveis serão relativas ao que acontece em uma determinada bacia hidrográfica (MOREIRA, 2004).
2.1.2 Instrumentos utilizados para a gestão dos recursos hídricos nos planos da bacia hidrográfica
Uma gestão sustentável dos recursos hídricos necessita de um conjunto mínimo de requisitos: uma base de dados e informações socialmente acessível, a definição clara dos direitos de uso, o controle dos impactos sobre os sistemas hídricos e o processo de tomada de decisão (PORTO; PORTO, 2008).
A implementação desses instrumentos de gestão, os quais são interdependentes e complementares do ponto de vista conceitual, demanda não somente capacidades técnicas, políticas e institucionais, mas requer também tempo para a sua definição e operacionalização (BRAGA et al., 2006).
No Brasil os instrumentos são utilizados com o intuito de planejar os recursos e regular seus usos:
Planos de recursos hídricos: são planos diretores que visam a fundamentar e orientar a implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos - PNRH e o gerenciamento dos recursos hídricos. Os planos são de longo prazo e visam diagnosticar a situação atual dos recursos hídricos, balanço entre a disponibilidade e demanda futuras dos recursos hídricos, em termos de qualidade e quantidade, medidas a serem tomadas, programas a serem desenvolvidos e projetos a serem implementados para o atendimento das metas;
Enquadramento dos corpos de água em classes: este instrumento visa assegurar a qualidade das águas compatível com os usos mais exigentes, diminuindo os custos da despoluição, mediante ações preventivas;
Outorga de direitos de uso de recursos hídricos: a outorga representa o poder disciplinador do poder público para atender à sua obrigação de estabelecer a equidade entre os usuários da água, assegurando também o controle da quantidade e qualidade dos usos da água;
Cobrança pelo uso dos recursos hídricos: este instrumento tem como objetivo reconhecer a água como bem econômico e dar ao usuário uma indicação do seu real valor, incentivando a racionalização do uso da água de modo a se obter recursos financeiros para o funcionamento dos programas e projetos;
Sistema de informações sobre recursos hídricos: é a base para a aplicação de todos os instrumentos de gestão. É um sistema de coleta, tratamento, armazenamento e recuperação de informações sobre os recursos hídricos, permitindo avaliar também a disponibilidade em termos de qualidade e quantidade.
2.2 SISTEMA DE INFORMAÇÕES
Este subcapítulo caracteriza de maneira geral, a importância dos sistemas de informações por meio da definição de conceitos relevantes ao tema, tais como: sistema, informação e dados, mostrando as funções e dimensões que os sistemas de informações refletem nas organizações, as fases no processo de desenvolvimento dos sistemas de informações bem como o papel que desempenham como apoio à tomada de decisões, apresentando os seus principais componentes que auxiliam os gestores nesse processo. Também são apresentadas as ferramentas básicas que ajudam a manipular os sistemas de apoio à decisão espacial, nomeadamente o SIG - Sistema de Informação Geográfica e BD - Banco de Dados.
2.2.1 Sistema, informação e dados
O desenvolvimento sustentável é consequência da eficiência econômica, a garantia da preservação e a conservação dos recursos ambientais e a justa distribuição dos seus benefícios, envolvendo interesses conflitantes, a partir dos quais as prioridades, decisões e resultados necessitam ser avaliados e ajustados ou alterados. Os sistemas de informações são instrumentos desenvolvidos para auxiliar os gestores no processo de avaliação das escolhas, o que demanda a aquisição, organização e análise de um grande número de variáveis e cenários (ROCHA et al., 2002).
É necessário o entendimento dos conceitos básicos para se perceber a importância que os sistemas de informações possuem nas organizações, começando pelo entendimento de que um sistema é a união das partes e componentes estruturados com o propósito de atender a um objetivo (CASSARRO, 1988).
Para Oliveira (2002), sistema é um conjunto de partes interagentes e interdependentes que, conjuntamente, formam um todo unitário com determinado objetivo e efetuam determina função, que visam atingir um objetivo comum.
Na visão de Imoniana (2005), sistema é um conjunto de elementos inter-relacionados com o intuito de gerar relatórios que nortearão a tomada de decisões gerenciais. Dentro do processo, identificam-se transformações nos dados de entrada, associados aos comandos gerenciais, em saídas. Assim a realimentação do sistema faz com que sejam ativadas novas estratégias no ciclo operacional, visando à geração de novas informações qualitativas e quantitativas para o alcance do sucesso.
A importância da informação para as organizações constitui um dos recursos cuja gestão e aproveitamento estão diretamente relacionados com o sucesso desejado. Além disso, a informação também é considerada e utilizada em muitas organizações como um fator estruturante e um instrumento de gestão (MORESI, 2000).
Rezende (2003) definiu a informação como todo dado trabalhado, tratado, útil, com valor significativo associado a ele. É importante diferenciar definições de informação, segundo alguns autores.
Cautela e Polloni (1982) constatam que a informação implica conhecimento e fluxo deste mesmo conhecimento para ser fornecido de forma diferente na sua saída.
A informação tem proveniência da palavra latina informe, que significa dar forma, ou seja, a informação é um conjunto de dados aos quais os seres humanos deram forma para torná-los significativos e úteis (LAUDON; LAUDON, 1999).
A informação é um conceito central na área de sistemas de informação. É o recurso mais valioso e importante nas organizações e na sociedade atual, também conhecida como sociedade da informação (AUDY et al., 2005).
Muitas vezes a palavra dado é confundida com informação, é importante fazer a distinção. Um conjunto de dados de informação auxilia no processo decisório. Para Oliveira (1998), a informação é o dado trabalhado que permite tomar decisões.
Audy et al. (2005) definem dados como um fato bruto (número de bacias, número de estações), ou suas representações (imagens, números) que podem ou não ser úteis ou pertinentes para um processo em particular. Dado é entendido como um elemento da informação. O dado pode ser um conjunto de letras, números ou dígitos depositados ou guardados, que tomado isoladamente, não transmite nenhum conhecimento, ou não contém um significado claro (REZENDE, 2003).
Segundo Stairs e Reynolds (1999) existem dados do tipo alfanuméricos, representados por números, letras ou outros caracteres; do tipo imagem representados por imagens gráficas ou figuras; do tipo áudio, representados por sons ou ruídos; e do tipo vídeo representados por imagens em movimento ou filmes.
2.2.2 Sistema de informações: funções e dimensões
A implementação de um sistema de informações é mais do que simplesmente instalar um sistema desenvolvido e treinar usuários a utilizá-lo. Para que a implementação tenha sucesso, é necessário estudar o contexto no qual o sistema funcionará e formar um ambiente propício para garantir seu desenvolvimento, sua implementação, sua aceitação e uso (ALBERTIN, 1996).
De acordo com Turban et al. (2004), o sistema de informação coleta, processa, armazena, analisa e dissemina informações com um determinado objetivo dentro de um contexto. Inclui a entrada (dados, instruções) e a saída (relatórios, cálculos) e não opera necessariamente dentro de um cenário computadorizado.
Segundo Audy et al. (2005), o objetivo do sistema de informação é disponibilizar as informações necessárias para dar apoio à decisão em um determinado ambiente. Os mesmo autores definem:
Coleta – consiste na obtenção e na codificação de dados que caracterizam entidades, eventos e previsões de eventos que sejam de interesse.
Processamento – o processamento transforma os dados de entrada em resultados ou dados de saída que sejam úteis para a organização ou sociedade.
Armazenamento – responsável pelo registro dos dados coletados e dos dados resultantes do processamento em um meio que permita sua recuperação para utilização futura.
Distribuição – é a disseminação dos dados, ou seja, torna possível o acesso aos dados por aqueles que necessitam e estão autorizados.
Realimentação – propicia ao sistema de informação um mecanismo de controle que monitora as saídas, compara com os objetivos do sistema e ajusta ou modifica as atividades de coleta e processamento com o intuito de manter o sistema, atendendo aos requisitos para os quais foi desenvolvido.
O sistema de informação pode ser definido como um conjunto de componentes interligados com o intuito de coletar, recuperar, processar, armazenar e distribuir informação, para facilitar o planejamento, o controle, a coordenação e a análise no processo decisório (LAUDON; LAUDON, 1999).
Segundo Moresi (2000), o planejamento e o desenvolvimento do sistema de informação deve resultar de uma análise que proporcione obter uma estimativa prévia sobre as seguintes dimensões: estratégica: em que se analisa o impacto do sistema em relação ao ambiente externo da organização, incluindo aspectos relacionados à competitividade, posicionamento no ambiente e visão do cliente; organizacional: são analisados aspectos relativos às necessidades de informação da organização para a sua boa estruturação, coordenação operacional e atendimento às demandas externas; econômica: incluem os aspectos relacionados com a sua importância econômica com especial atenção à redução de custos, melhorias de produtividade e eficiência, ganhos financeiros e outros aspectos que possam ser mensuráveis; capacitação da organização: refere-se ao cuidado quanto à capacitação em face do conjunto de tecnologias disponíveis, de forma que a organização esteja preparada para acompanhar as possibilidades de utilização e acomodar a evolução tecnológica.
2.2.3 Fases no processo de desenvolvimento dos sistemas de informações
A convergência das tecnologias da informação e dos sistemas de informação têm influenciado os processos de trabalho das organizações. Assim, antes de implantar qualquer sistema desta natureza, é essencial desenvolver uma análise que permita determinar os principais requisitos do projeto. Esta análise deverá assentar-se em métodos específicos para o desenvolvimento dos sistemas de informações (MORESI, 2000).
O processo de desenvolvimento é concebido como um conjunto de atividades, métodos, práticas e tecnologias realizadas com base na necessidade de cada projeto e consiste de três fases: definição (o que fazer); desenvolvimento (como fazer) e a manutenção (engloba todas as mudanças) (PRESSMAN, 2001).
O método mais antigo para desenvolver um sistema de informação é denominado ciclo de vida de sistemas tradicional. É o método predominante na construção de grandes e médios sistemas capazes de processar um volume grande de informações e fornecer serviços de processamento a vários usuários por meio de uma rede. A maior parte do projeto é entregue a técnicos como analistas de sistemas e programadores. Os analistas de sistemas são responsáveis pela análise de problemas e pelas especificações de projetos de soluções, os programadores são responsáveis pela codificação e testes dos componentes de software dos sistemas (LAUDON; LAUDON, 1999).
Para Laudon e Laudon (1999), o processo de desenvolvimento de sistemas é dividido em seis fases: definição do projeto, estudo dos sistemas, projeto, programação, instalação e pós-implementação.
Rezende (2005) realça que todo sistema, usando ou não recursos de tecnologia da informação, mas que guarda dados ou gera informação, pode ser considerado sistema de informação e o processo de desenvolvimento de sistemas pode ser dividido em cinco fases, cujo conjunto é conhecido como ciclo de vida de sistemas. Essa divisão de fase é um modelo empírico e prático e pode ter mais ou menos fases. Entretanto, existirão pelo menos duas atividades que são de projeto e execução:
Estudo preliminar ou planejamento – Visão global do sistema concebido, com a primeira definição dos requisitos funcionais desejados, objetivos, abrangências, integrações, áreas envolvidas, bem como a nominação da equipe envolvida. Elaborado para compreender a necessidade da estrutura do sistema (REZENDE, 2005).
Nesta fase deve ser tratado o objetivo da construção do sistema, a viabilidade do projeto, e a determinação dos recursos que serão utilizados no projeto (SACCO et al., 2012).
Análise do sistema – relatando os requisitos funcionais, observando as suas vantagens e desvantagens, por meio do levantamento de dados e organização de informações. Elaborado para conhecer o ambiente e o produto (REZENDE, 2005).
A análise responde às perguntas de quem usará o sistema, o que o sistema deverá fazer, onde ele será usado e como será usado. Nesse momento o analista verifica os sistemas existentes, identifica oportunidades de aperfeiçoamento e cria um novo conceito para o desenvolvimento do sistema (SACCO et al., 2012).
Projeto lógico – elaboração de macroproposta de soluções, definição dos requisitos funcionais, concepção e detalhamento da lógica do projeto, definição do que o sistema fará. Elaborado para a visão detalhada da solução, dos produtos e integrações (REZENDE, 2005).
Projeto físico – Execução, confecção de programas e seus respectivos testes, bem como o projeto final das entradas e saídas. Elaborado para obter a visão sistemática do ponto de vista físico e de segurança dos seus resultados (REZENDE, 2005).
Na fase de projeto são decididos também aspectos como: que interface o sistema deverá apresentar, qual banco de dados será utilizado, como serão os formulários, quais relatórios serão disponibilizados (SACCO et al., 2012).
Projeto de implantação – Disponibilização, execução do planejamento de implantação, treinamento e capacitação dos usuários e acompanhamento pós-implantação. Elaborado para a entrega do sistema, com as características reais de qualidade, produtividade e continuidade (REZENDE, 2005).
A última fase do desenvolvimento do sistema de informações é implementar os requisitos anteriormente decididos. Esta fase também contempla os testes para garantir o funcionamento do sistema conforme o projeto (DENNIS; WIXOM, 2005 apud SACCO et al., 2012).
Além disso, o desenvolvimento de sistema deve ser sempre elaborado em equipe, podendo sofrer alterações no decorrer de cada fase. A equipe deve ser multidisciplinar e adequada para cada projeto. Basicamente têm-se quatro elementos principais: patrocinador, gestor do projeto, equipe usuária e equipe técnica. Ainda podem aparecer outros componentes em um domínio específico como: gestor técnico, coordenador do projeto, engenheiro de conhecimento ou especialistas, consultores ou assessores externos. A Tabela 2 apresenta as principais funções da equipe que participa no processo de desenvolvimento de sistemas de informações (REZENDE, 2005).
Tabela 2 - Equipe de trabalho para desenvolver um sistema de informação (REZENDE, 2005). Equipe de Trabalho Função ou Responsabilidade
Patrocinador
Alto poder de decisão, que determina objetivos específicos, prazos, negocia o planejamento. Participa das principais reuniões, aprovações e avaliações dos principais resultados e
produtos.
Gestor do projeto
Usuário ligado diretamente aos procedimentos operacionais e sistemáticos do sistema em questão. Participa
de todas as reuniões, aprovações e avaliações dos principais resultados e produtos.
Equipe Usuária Assistentes para executar as atividades operacionais planejadas.
Equipe técnica
Técnicos de informática, analistas de sistemas ou engenheiros de software. Executores das atividades
operacionais planejadas.
2.2.4 Sistema de informações como apoio à tomada de decisões
A combinação do crescimento da demanda de recursos hídricos e as variações climáticas e hidrológicas fazem com que os decisores e ou gestores de água reflitam sobre estratégias globais de gestão de recursos hídricos sobre uma série de questões, como inundações e secas, bem como a conservação dos ecossistemas aquáticos (ZENG et al., 2012).
O gerenciamento dos recursos hídricos para fins múltiplos normalmente envolve oposição de interesses que acarretam conflitos associados às incertezas de suprimento, na demanda, nas modificações decorrentes das restrições institucionais e legais e outros fatores relacionados ao ambiente gerencial. Para resolução destes conflitos é necessária à negociação de modo a identificar alternativas com a possibilidade de serem aceitas por todas as partes (SOUZA FILHO; GOUVEIA 2001).
Os sistemas de informações desempenham papel fundamental nas organizações e são moldados de acordo com a interação entre as tecnologias e a organização. Dentro das organizações, eles desempenham três papéis: apoio a seus processos e operações;
apoio às tomadas de decisão de funcionários e gerentes; apoio às estratégias em busca de vantagem competitiva (NUNES, 2009).
Segundo Porto e Porto (2008), esses sistemas de informações costumam agregar grandes bancos de dados de diversas naturezas, além de utilizar diversos modelos para construir e analisar cenários com a finalidade de proporcionar a tomada de decisão de melhor qualidade.
A relevância e o significado da tomada de decisão são enfatizados, demonstrando que a tomada de decisão implica em uma opção; escolher em um conjunto de alternativas, uma ação que venha a solucionar o problema ou dar condições a novas oportunidades (ANDRADE; AMBONI, 2010).
No processo de trabalho, a tomada de decisão é considerada a função que caracteriza o desempenho da gerência. Esta atitude deve ser fruto de um processo sistematizado, que envolve o estudo do problema a partir de um levantamento de dados, produção de informação, estabelecimento de propostas de soluções, escolha da decisão, viabilização e implementação da decisão e análise dos resultados obtidos (GUIMARÃES; ÉVORA, 2004).
Os sistemas de apoio a decisões constituem um método de auxilio à tomada de decisão baseada na intensa utilização de base de dados e modelos matemáticos, bem como na facilidade com que propiciam o diálogo entre o usuário e o computador. Diversos problemas em que a gestão da tomada de decisões é muito complexa, como no caso do gerenciamento e do planejamento de sistemas de recursos hídricos, vêm sendo enfrentados com sucesso, com a utilização desse método (PORTO; PORTO, 2008).
Na visão de Assata et al., (2008), os sistemas de apoio à decisão genéricos, muitas vezes variam nos tipos e detalhamento das análises que podem desempenhar. Um dos desafios do desenvolvimento de tais ferramentas é na tentativa de satisfazer as necessidades das pessoas em diferentes níveis de tomada de decisão. Gestores de recursos hídricos normalmente desejam ferramentas que proporcionam maior detalhe do que chefes de agências governamentais ou políticos.
Para Souza Filho e Gouveia (2001) as decisões podem ser divididas em três níveis: operacional, tático ou gerencial e estratégico.
Nível operacional: as operações são controladas diariamente de acordo com as atividades programadas. Este nível é responsável por gerar informações e atualizar permanentemente os dados (AUDY et al., 2005).
Nível tático ou gerencial: são usadas aplicações que permitem observar se as metas traçadas estão sendo atingidas. Este nível é constituído por um banco de dados e por uma política que define como vão ser disponibilizadas as informações (LAUDON; LAUDON, 1999).
Nível estratégico: o processo de tomada de decisão é o intuito final do sistema a partir das informações geradas que estarão organizadas e tratadas. Este nível é utilizado para decidir quando introduzir novas informações ou investir em outra tecnologia caso seja necessário (LAUDON; LAUDON, 1999).
Por outro lado, os microcomputadores têm tornado cada vez mais viável o uso da técnica de simulação e informatização do processo da tomada de decisões, mas não se pode esquecer a necessidade de interferência do homem em qualquer fase do processo (BRAGA et al., 1998).
Os sistemas de apoio à decisão consistem de programas que utilizam diferentes módulos de aplicação (modelos, visualização, interface gráfica, entre outros), permitindo que o melhor de cada um destes módulos seja utilizado na sua plenitude nas aplicações criadas pelo sistema de apoio à decisão. A compatibilidade desta ferramenta é orientada às necessidades do decisor, ou seja, é possível adaptar o sistema de apoio à decisão sem interferir no processo de outros módulos no sistema, tornando o programa sempre disponível para a adaptação das necessidades do decisor (CLERICUZI et al., 2006).
Nesse sentido, os sistemas de apoio à decisão permitem estabelecer um grau de interação entre o homem e o computador. A Figura 2 mostra os componentes que constituem em geral um sistema de apoio à decisão, que a seguir são descritos (BRAGA et al., 1998):
SISTEMA DE DADOS SISTEMA DE MODELOS DIÁLOGO USUÁRIO
(Responsável pelas decisões)
Figura 2 Componentes de um sistema de apoio à decisão (BRAGA et al., 1998).
Sistema de diálogo: para Braga et al. (1998), o diálogo é o meio físico ou lógico entre o usuário e o sistema, e o mesmo deve ser suficientemente conversacional, de forma a não apresentar barreiras ao uso interativo.
O módulo de diálogo é constituído por interfaces que facilitam a comunicação entre o usuário e o computador para fornecer dados, formular cenários e analisar resultados.
A interface com o usuário permite que o usuário descreva o problema ou os objetivos que deseja alcançar. Permite, ainda, que usuário e sistema adotem um modelo estruturado de consultas. A interface é o subsistema que deve prover diferentes e amigáveis tipos de diálogos entre o usuário e o sistema (MENDES, 1997).
Sistema de dados: serve de apoio ao sistema de diálogo, sendo constituído por dois elementos: a base de dados e o gerenciador de informações que têm como função receber, identificar e armazenar uma série de informações em uma base de dados BRAGA et al. (1998).
O banco de dados é uma coleção de dados relacionados, com valor de um campo armazenado, ou matéria-prima para obtenção de informação. O mesmo necessita de uma fonte de dados e de interação com eventos do mundo real, fazendo com que o usuário se sinta interessado no seu conteúdo (TAKAI et al., 2005).
O banco de dados é voltado para o armazenamento dos dados. Associado a ele está o sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD), programa responsável pela manutenção e acesso aos dados da base. Os dados devem ser levados ao banco de dados do sistema de apoio à decisão (SAD), de forma a reorganizá-los e apresentá-los de
forma clara e resumidamente. O sistema gerenciador de banco de dados deve ser capaz de combinar dados estruturados e não estruturados além de possuir funções comuns, tais como criação, consulta, atualização, reestruturação e segurança (CLERICUZI et al., 2006).
Sistema de modelos: a base de modelos é geralmente constituída por modelos matemáticos e computacionais que proporcionam recursos para análises em um sistema de apoio à decisão e ajudam o usuário a encontrar dimensões ou políticas ótimas de operação. A missão essencial dos modelos é transformar dados em informações de boa qualidade (PORTO; PORTO, 2008).
A base de modelos engloba ferramentas de análise de dados e manipulação de modelos necessários para apoiar a decisão. Esses modelos interagem com os dados por meio de simulações, cálculos, resoluções de problemas matemáticos entre outros, permitindo os mais variados tipos de análises. O sistema de modelos é responsável pelo gerenciamento dos modelos e apresenta capacidades bastante semelhantes ao SGBD, devendo ser capaz de armazenar e manter uma variedade de modelos (CLERICUZI et al., 2006).
Quando se dispõe de um sistema de apoio à decisão, o decisor conta com um instrumento de informações que permite identificar e formular problemas, conceber e analisar alternativas e ajudá-lo na escolha do melhor curso de ação (PORTO; PORTO, 2008).
Para Assata et al. (2008), esse processo de escolha pode ser facilitado por modelos de simulação interativa e relativamente simples, adequados para o planejamento preliminar nos sistemas de recursos hídrico. Tais modelos podem:
Ajudar os interessados a desenvolver seus próprios modelos e identificar os recursos mais importantes e as questões ambientais para a boa gestão das bacias hidrográficas;
Fornecer uma compreensão preliminar das inter-relações ou interdependências entre os diferentes componentes do sistema;
Fornecer uma primeira estimativa da importância relativa de vários pressupostos de dados incertos e valores de parâmetros e sua relação com importantes critérios de desempenho do sistema;
Facilitar a comunicação entre todas as partes envolvidas, ajudando-os a chegar a um entendimento comum de como isso pode levar a uma visão compartilhada de como os recursos hídricos podem ser planejados para o futuro.
É importante ressaltar que os componentes acima descritos também fazem parte do sistema de apoio à decisão espacial, que é um dos componentes do sistema de informações de recursos hídricos, ajustando o sistema de informação geográfica (SIG) com o sistema de apoio à decisão (SAD). Os elementos que compõem um sistema de apoio à decisão espacial para dar apoio aos decisores na gestão de recursos hídricos são: sistema de informação geográfica: sistema computacional de ajuda à aquisição, armazenamento, análise e apresentação de dados geográficos (rios, lagos, vegetação, entre outros); banco de dados espaciais e de atributos (tabelas): constituído por espaço devidamente organizado no computador, no qual estão armazenadas as informações geográficas; sistema de digitalização de mapas: permite a conversão de dados espaciais, derivados de mapas existentes para formato digital; sistema de gerenciamento de banco de dados: tem como principal função oferecer condições para edição, manipulação e análises, no banco de dados de atributos; sistema de análise geográfica: é o módulo que distingue o SIG dos sistemas tradicionais de pesquisa em banco de dados, pois as ferramentas utilizadas trabalham com dados distribuídos espacialmente; sistema de apresentação cartográfica: garante a produção de mapa a partir das informações contidas no banco de dados espaciais e de atributo (SOUZA FILHO; GOUVEIA, 2001).
2.3 SISTEMAS DE INFORMAÇÕES SOBRE OS RECURSOS HÍDRICOS
Este subcapítulo aborda de maneira mais específica a importância dos sistemas de informações sobre os recursos hídricos como instrumentos de gestão, com o objetivo de realçar a preocupação que os governos buscam em implementá-los para contribuir na gestão e no planejamento da disponibilidade hídrica e seu uso sustentável, realçando as suas principais funções, os tipos de informações que são geradas, a tecnologia utilizada, e a necessidade de informações relacionadas aos recursos hídricos.
Dentro desse cenário, descreve também a experiência de modelos dos sistema de informações sobre os recursos hídricos do Brasil, da França e dos Estados Unidos,
analisando a estrutura do ponto de vista informático, as funções, os componentes utilizados e como as informações são disponibilizadas nos sistemas.
2.3.1 Importância e estrutura dos sistemas de informações sobre os recursos hídricos
A gestão sustentável dos recursos hídricos requer acesso a informações confiáveis e atualizadas sobre as bacias hidrográficas, para os gestores dos recursos hídricos, especialistas, agências de água, comitês de bacia e cidadãos em geral. O sistema de informações é uma ferramenta que ajuda a identificar as tendências e avaliar as medidas implementadas nas bacias hidrográficas (NUNES, 2009).
O controle das informações é uma atividade vital para que o planejamento e administração dos diversos usos da água possam ser efetivados com a eficiência necessária e desejável (SILVA; REIS, 2010). Com histórico de dados relacionados aos recursos hídricos é possível ter uma visão que pode fazer as pessoas a usem racionalmente a água (CEDIBH, 2012).
Sistema de informações é um instrumento essencial para o planejamento e gerenciamento de recursos hídricos, a partir dos quais informações, tais como: diferentes usos do solo, disponibilidade hídrica, conservação dos corpos de água e monitoramento dos padrões de qualidade são derivadas e disponibilizadas. Modelos físicos e conceituais relacionados a bacias hidrográficas, reservatórios, entre outros, seja do ponto de vista qualitativo ou quantitativo, necessitam de uma série de dados. Esses dados encontram-se distribuídos em sistemas de informação em vários formatos e em diferentes instituições (ALMEIDA et al., 2009).
Para Rocha et al. (2002), o sistema de informações de recursos hídricos é um dos instrumentos que tem o objetivo de reunir, tratar e divulgar os dados e informações relacionados com os recursos hídricos, permitindo um melhor planejamento e aumento da eficiência no uso da água. É uma ferramenta que ajuda a identificar as tendências e avaliar as medidas implementadas nas bacias hidrográficas.
O surgimento dos sistemas de informações sobre recursos hídricos no mundo ocorreu pela necessidade de administrar a crescente complexidade da administração dos múltiplos usos da água, e pela oferta de serviços gerada pelo desenvolvimento tecnológico: SIG, Sensoriamento Remoto, Telemetria, desenvolvimento de modelos
matemáticos computacionais com melhor representação dos sistemas físicos (CIRILO; AZEVEDO, 2000).
Os sistemas de informações são implementados para auxiliar os gestores neste processo contínuo de avaliação das alternativas, que demanda a aquisição, organização e análise de um grande número de variáveis e cenários (ROCHA et al., 2002).
Silva e Reis (2010) realçam que a existência de informações sistematizadas e, sobretudo, de sistemas que articulem essas informações de modo a processá-las para gerar subsídios, bem como a previsão e controle dos processos naturais ou induzidos pela ação do homem nas bacias hidrográficas, são o caminho para uma gestão bem-sucedida dos recursos hídricos.
Como todo sistema, na visão de Nunes (2009), os sistemas de informações de recursos hídricos recebem na vários tipos de dados de entrada como mostra a Figura 3, dados de cartografia (divisão administrativa, unidade hidrográfica, região hidrográfica, entre outros), dados hidrológicos (vazão, precipitação, níveis de água) e dados de cadastro de usuários (usuários de recursos hídricos, órgãos gestores de recursos hídricos, entre outros), que por sua vez são processados e armazenados, na saída, as informações são disponibilizadas para os atores envolvidos na gestão de recursos hídricos e para a sociedade em geral por meio de uma interface de diálogo.
Sistema de processamento de dados remoto
Ambiente de sistema de informações sobre recursos hídricos Sistema de gerenciamento de banco de dados Ambiente do sistema de informações Banco de dados
Análise espacial e sistema de modelo
Interface Base cartgráfica Dados Hidrológicos Dados de usuários ENTRADA DE DADOS SAÍDA
