UNIVERSIDADE DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO DOURO
Dissertação de Mestrado em Informática
Publicação em blogues de informação geoespacial
sobre incidentes em postos de controlo militares
em Israel usando dispositivos móveis
Luis Filipe Amaro Gens
Orientadores:
Professor Doutor Leonel Caseiro Morgado Professor Doutor Paulo Nogueira Martins
Numa era onde existe uma evolução acelerada do conhecimento, muitas vezes a diferença entre o êxito e fracasso de uma iniciativa depende do montante e da qualidade da informação que cada um pode adquirir do e no terreno. O progresso tecnológico permite o desenvolvimento de soluções para superar alguns constrangimentos na obtenção de informações encontrados no terreno. A proliferação de dispositivos móveis, como os telemóveis e PDAs, permite que o trabalho no terreno beneficie de alguns instrumentos semelhantes àqueles que estão disponíveis unicamente num escritório.
Assistimos a um crescimento do uso de informação geográfica na Web, em grande parte devido à disponibilidade a baixo custo de imagem e dados georreferenciados provenientes de servidores de mapa, tanto de organizações públicas como privadas.
Em muitas situações, a informação que necessitamos no momento sobre determinado local está desactualizada ou é mesmo inexistente. Isto verifica-se em diversos tipos de cenários, onde existem populações em situações de fome extremas, por exemplo locais com surtos de doenças, onde existem violações dos direitos humanos, onde houve destruição provocadas por fenómenos naturais, por exemplo pela passagem de furacões, ou ainda houve destruições provocadas pelo próprio homem, por exemplo causados pelas guerras.
As pessoas que trabalham no terreno, ou por outro motivo se encontram presentes no terreno, são fontes priveligiadas de informação, bem como destinatários que também dela carecem, pois em muitos casos, lidam com sérias limitações no que diz respeito ao acesso a informação georreferenciada actualizada sobre determinado local, ou necessitam de actualizar ou criar nova informação referenciada a determinado local. Contudo, não é actualmente fácil a estas pessoas conseguir veicular de forma estruturada e organizada as informações de que dispõem, pois, nos momentos em que as recolhem, podem enviá-las através de mensagens escritas, ou mesmo telefonando, mas geralmente a recepção destas informações é desconexa.
Com fundamento nestas observações, pretende-se adaptar uma plataforma, já desenvolvida, para ser usada num cenário específico. O cenário a ser utilizado é o da Machsom Watch, uma organização não governamental em Israel, que faz a monitorização de postos de controlo nos territórios ocupados pelas tropas israelitas.
organização, quando fazem a ronda pelos postos de controlo, possibilitando o acesso e a criação de nova informação em tempo real a partir de uma aplicação para telemóvel, referente à monitorização feita aos diferentes postos
Palavras-chave: Internet, dispositivos móveis, telemóveis, georreferenciação, acesso à informação, direitos humanos.
In an era of accelerated evolution of knowledge, often the difference between success and failure of an initiative depends on the amount and quality of information that one can get from the field and on the field. Technological progress enables the development of solutions to overcome some of the information constraints of field work. The proliferation of mobile devices such as cell phones and PDAs allows field operations to benefit from some tools similar to those available for office-based work.
We have seen an increased use of geographical information on the Web, largely due to the availability of low-cost imagery and georreferenced data from map servers, both by public and private organizations.
In many situations, the information that one needs regarding a specific place is outdated, or doesn’t exist. We can observe this in is different types of scenarios, places where people are in situations of extreme hunger, for example places with outbreaks of disease, places where there are violations of human rights, where one finds destruction caused by natural phenomena, such as hurricanes, or man-inflicted destruction, such as wars.
People working on the field (or that are there for whatever reason) are prime information sources (and recipients lacking it, since in many cases they deal with serious limitations regarding access to up-to-date georeferenced information on a site, or when they need to update or to create new information on a site). However, currently it’s not easy for people to be able to provide in structured and organized fashion the information they have available, at the time they collect it, they may send written messagens, make phone calls, but typically the reception of this information is unstructured.
On the basis of these observations, the aim of the work presented herewith is to adapt an existing platform, MobMaps, to a specific scenario. The scenario is the activities of Machsom Watch, a non-governmental organization in Israel, who makes monitoring rounds in the border checkpoints between Israel and the Palestinian territories.
activities, allowing them to access and create new real-time information from a cellphone application when they are in the different checkpoints.
Keywords: Internet, Mobile Devices, cellphones, Georeference, information access, human rights.
Eu não entendo porque é que as pessoas se assustam com as novas ideias. Eu fico assustado é com as ideias antigas.
A realização deste projecto de investigação é o resultado de um imenso trabalho de investigação. A motivação e empenho na realização deste documento, bem como a sua prospecção não seriam possíveis sem o apoio de várias pessoas que tanto me apoiaram no dia-a-dia.
Ao Prof. Doutor Leonel Caseiro Morgado, meu orientador e mentor, queria agradecer toda a sua disponibilidade para me guiar e ajudar, através da constante transmissão de conhecimento, apoio e oportunidades criadas.
Ao Prof. Doutor Paulo Nogueira Martins, meu co-orientador e mentor, queria igualmente agradecer toda a sua disponibilidade para me guiar e ajudar, através da constante transmissão de conhecimento, apoio e oportunidades criadas.
Ao Prof. Doutor Hugo Paredes, apesar de ter sido meu colaborador, sempre o considerei como sendo um dos meus orientadores e mentores. O meu muito obrigado pela sua constante disponibilidade e ajuda, principalmente as sugestões o esclarecimento das muitas dúvidas que tive ao longo deste projecto.
Ao Dr. Yishay Mor, do London Knowledge Lab, na qualidade de colaborador, agradeço todo o seu apoio ao longo deste projecto bem como as suas sugestões e indicação dos possíveis cenários de aplicação da plataforma, incluindo o da Machsom Watch.
Ao meu colega Hugo Alves, co-autor da plataforma, um agradecimento muito especial, pelas longas horas de discussão, pelas noites passadas em branco e pela constante troca de impressões constantes ao longo destes anos em que fomos colegas.
À organização Machsom Watch, nas pessoas Yehudit Elkana, Ronny Perlman, Avital Toch, Merav Amir, Efrat Benvenisti, Leah, Shosh Holper, Yael Shalem, Shlomit A., Maya Baily, Rina R., Phyllis Weissberg e Nataya Ginsburg, agradeço toda a ajuda que me deram em Israel, a forma como me receberam, as visitas guiadas que me proporcionaram e os bons momentos passados na sua companhia. A todas elas, principalmente à Yehudit, o meu muito obrigado por tudo.
Aos meus restantes colegas e amigos que de uma forma ou de outra, sempre me apoiaram e também pelo convívio e boa disposição sempre presentes.
funcionário, pelo apoio e ajuda prestados.
Por fim, mas não menos importante, bem pelo contrário, quero agradecer à Cristina, minha mulher, e à Matilde, a minha filhota. É a elas que dedico este trabalho. Agradeço o constante apoio e carinho que sempre me deram. De terem estado sempre presentes quando mais precisei, de terem que suportar-me nos dias menos bons, em resumo quero agradecer tudo.
Índice Geral
1. Introdução ... 1
1.1. Âmbito do trabalho ... 1
1.2. Definição do problema ... 3
1.3. Motivações e objectivos ... 4
1.4. Proposta de trabalho e abordagem de investigação ... 5
1.5. Estrutura geral da dissertação ... 6
2. Revisão da literatura ... 9
2.2. Evolução das tecnologias associadas à partilha de informação geoespacial usando
dispositivos móveis ... 13
2.2.1. Trabalho em grupo ... 13
2.2.2. Informação georreferenciada ... 19
2.2.2.1. Informação geográfica e sistemas de informação geográfica ... 20
2.2.2.2. Modelos de dados ... 25
2.2.2.3. Sistemas de coordenadas ... 27
2.2.2.4. Técnicas de aquisição de dados e de informação ... 29
2.2.2.5. SIG ... 31
2.2.3. Acesso a dados com dispositivos móveis ... 33
2.2.4. Infra-estruturas ... 38
2.2.4.1. Blogues ... 38
2.2.4.2. Servidores de mapas... 43
2.2.4.3. Sistemas de informação georreferenciada com trabalho colaborativo em dispositivos móveis ... 47
3. Plataforma MobMaps ... 55
3.1. Considerações gerais sobre a plataforma MobMaps ... 55
3.2. Tecnologias utilizadas na plataforma MobMaps ... 57
3.2.1 PHP ... 58
3.2.2. Java ... 61
3.2.3. XML ... 66
3.2.4. Web Services ... 77
3.2.4.1. Arquitectura de Web Services ... 78
3.2.4.2. Reutilização e interoperabilidade de Web Services... 82
3.3. O papel das tecnologias na plataforma MobMaps ... 85
4. A organização Machsom Watch ... 89
4.1. Como surgiu ... 90
4.2. Como actuam ... 91
4.3. Perfil activista ... 92
4.4. Actuação no terreno da Machsom Watch e potencial impacto de uma plataforma tecnológica ... 95
5. Adaptação da plataforma Mobmaps ao cenário da Machsom Watch ... 99
5.1. Análise de requisitos ... 99
5.2. Apresentação da solução tecnológica do ponto de vista do utilizador ... 101
5.3. Visão geral da adaptação da plataforma MobMaps ao cenário da Machsom Watch ... 108
5.3.1. Adequação do funcionamento da camada aplicacional ... 109
5.3.2. Adequação do funcionamento dos pedidos de mapas ... 109
5.3.3. Adequação do funcionamento da aplicação no telemóvel ... 110
5.3.4. Modelos de dados em XML ... 111
6. Recolha e análise de dados ... 119
6.1. Validação do protótipo ... 119
6.2. Investigação no terreno ... 122
6.2.1. Esquema de entrevistas ... 123
6.2.1.1. Entrevista com Ronny Perlman e Avital Toch ... 123
6.2.1.2. Entrevista com Yehudit Elkana ... 125
6.2.1.3. Entrevista com Merav Amir ... 128
6.2.2. Visitas aos postos de controlo ... 129
6.2.2.1. Bethlehem ... 130
6.2.2.3. Bethlehem e Etzion DCL (Matak Etzion) ... 133
6.2.2.4. Jerusalem – East, Abu Dis, Wadi Nar, Ras Abu Sbitan (Olive Terminal), Sheikh Saed e Zeitun ... 135
6.2.2.5. Jerusalém–Norte, Atara, Kalandia e Atarot CP ... 136
6.3. Análise das situações detectadas durante as rondas ... 139
7. Considerações finais ... 143
7.1. Síntese do trabalho ... 143
7.2. Principais contributos ... 144
7.3. Sugestões para trabalho futuro ... 146
7.4. Conclusão ... 147
Referências bibliográficas ... 149
Anexos ... 155
1. Diagramas UML da plataforma MobMaps ... 155
2. Diagramas de UML da adaptação da plataforma MobMaps ... 161
3. Blogue criado e mantido durante a minha estadia em Israel ... 163
4. Relatórios elaborados por membros da Machsom Watch que eu acompanhei nas suas rondas ... 174
Índice das Figuras
Figura 1 – Divisão por tipo das ferramentas de groupware segundo: a) Fonseca (adaptado de Fonseca, 2004) e b)
Denning e Yaholkovsky (adaptado de Denning & Yaholkovsky, 2008). ... 15
Figura 2 – Diagrama de implementação da plataforma MobMaps genérica (original). ... 56
Figura 3 – As diferentes versões do Java – adaptado de (Sun Microsystems, Inc., 2008; ... 62
Figura 4 – Diferentes configurações e profiles do J2ME –adaptado de (Knudsen, 2003). ... 63
Figura 5 – Mapeamento do XML. ... 76
Figura 6 – Protocolos de comunicação de Web Services. ... 78
Figura 7 – Representação esquemático de um envelope SOAP – adaptado de (Chatterjee & Webber, 2003). ... 79
Figura 8 – Esquema do WSDL. ... 80
Figura 9 – Arquitectura de Web Services, operações e interacção das entidades. ... 81
Figura 10 – Logotipo da organização Machsom Watch. ... 90
Figura 11 – Instalação do ficheiro jar no telemóvel. ... 102
Figura 12 – Ecrã inicial da aplicação MobMaps. ... 102
Figura 13 – Ecrã principal da aplicação mostrando o mapa e os postos de controlo. ... 103
Figura 15 – Botão usado para movimentação para baixo. ... 104
Figura 16 – Botão usado para movimentação para cima. ... 104
Figura 17 – Botão de acção para seleccionar a acção. ... 105
Figura 18 – Ecrã com a informação anexada ao posto de controlo de Qalandiya... 105
Figura 19 – Botão de acção superior esquerdo de função de cancelamento ou de andar para trás... 106
Figura 20 – Ecrã de inserção do título da nova informação. ... 107
Figura 21 – Ecrã de inserção da nova informação. ... 107
Figura 22 – Menu de upload da informação para o servidor ou para cancelar a inserção da nova informação. ... 107
Figura 23 – Diagrama de implementação da plataforma Mobmaps adaptada para o cenário da Machsom Watch. ... 108
Figura 24 – Exemplo do pedido de mapa. ... 112
Figura 25 – Exemplo do pedido de localização dos postos de controlo. ... 114
Figura 26 – Exemplo da resposta ao pedido de localização dos postos de controlo. ... 116
Figura 27 – Exemplo do pedido de informação sobre Qalandiya. ... 116
Figura 28 – Exemplo do pedido para upload de nova informação para o posto de controlo de Qalandiya. ... 117
Figura 29 – Exemplo da resposta ao pedido de informação sobre o posto de controlo de Qalandiya... 118
Figura 30 – Captura de um ecrã da plataforma Web desenvolvida para testes... 120
Figura 31 – Yehudit Elkana. ... 126
Figura 32 – Leah e Efrat, por detrás da entrada do posto de controlo de Bethlelem (esquerda). Vista parcial de Bethlehem a partir do lado Israelita do posto de controlo (direita). ... 130
Figura 33 – Muro que envolve a localidade de Anata (esquerda– fotografia de Neta Efroni). Fotografia do posto de controlo em Anata (direita – fotografia de Neta Efroni). ... 132
Figura 34 – Fotografia de um dos portões electrónicos existentes em Kalandia (esquerda– fotografia de Josep Ferrer). Fotografia que mostra algumas pessoas à espera para passar pelos portões electrónicos em Kalandia (direita – fotografia de Josep Ferrer). ... 133
Figura 35 – Pessoas esperando, em Bethlehem, que o portão electrónico abra novamente (esquerda – fotografia de Neta Efroni). Fotografia que mostra Palestinianos à espera que os computadores comecem a trabalhar para tirar os cartões electrónicos, em Matak Etzion (direita – fotografia de Mika Ginsburg). ... 134
Figura 36 – Rina e Maya Baily consultando os números telefónicos dos seus contactos, para resolver a situação em Sheikh Saed. Vista de Sheikh Saed ao fundo (esquerda). Posto de controlo de Sheikh Saed (direita – fotografia de Judith Spitzer). ... 135
Figura 37 – Posto de controlo de Abu Dis (esquerda – fotografia de Tamar Bilu). Posto de controlo de Ras Abu Sbitan (direita – fotografia de Neta Efroni). ... 136
Figura 38 – Posto de controlo de Atara (esquerda – fotografia de Mika Ginsburg). Posto e controlo de Atarot
(direita – fotografia de Tamar Fleishman). ... 138
Figura 39 – Posto de controlo de Kalandia, onde algumas pessoas tentam passar por cima das outras para ganhar vez na passagem dos portões electrónicos (esquerda – fotografia de Neta Efroni). Kalandia, fotografia que demonstra a dificuldade de passar carros de bebés pelos portões electrónicos. Ao lado está o portão humanitário, criado especialmente para estas situações, mas não se sabendo porquê, muitas das vezes os militares recusam-se a abri-lo (direita – fotografia de Tamar Fleishman). ... 139
Figura 40 – Diagrama de classes de todos os packages da aplicação. ... 156
Figura 41 – Diagrama de algumas classes do package net. ... 156
Figura 42 – Diagrama de algumas classes do package Interface. ... 157
Figura 43 – Diagrama de algumas classes do package RMS. ... 158
Figura 44 – Diagrama de classes do package útil que perfazem a estrutura dos blogues. ... 159
Figura 45 – Diagrama de classes para o parsing do XML. ... 160
Figura 46 – Casos de uso da aplicação no dispositivo móvel. ... 161
Índice das Tabelas
Tabela 1 – Mapa de entrevistas. ... 123 Tabela 2 – Mapa de rondas aos Postos de Controlo. ... 129
Introdução
1
Neste capítulo faz-se um enquadramento do trabalho desenvolvido, apresentando-se a definição genérica dos tipos de problemas com que nos deparamos actualmente, as motivações e os objectivos que proporcionaram a sua realização. É também explicada qual a abordagem efectuada e apresenta-se a estrutura da dissertação, referindo-se resumidamente os assuntos que são tratados em cada um dos capítulos que a constituem.
1.1. Âmbito do trabalho
Actualmente verifica-se que existem muitas pessoas que, para as suas actividades profissionais, necessitam de ter acesso constante à informação, independentemente de onde se encontrem. Mas, por vezes, não estão reunidas as condições necessárias no local para que essa necessidade seja
satisfeita. As condições poderão ser deficientes devido a diversos factores, tanto naturais como não naturais, ou seja, causadas ou não pelo homem. Apesar de ser frequente que as condições de comunicação sejam bastante débeis em países subdesenvolvidos, também é verdade que em países desenvolvidos, de um momento para o outro, as boas condições poderão desaparecer. Isto poderá acontecer, por exemplo, devido à passagem de fenómenos naturais como tornados, furacões e tsunamis; quem não se recorda do famoso tsunami que devastou a Indonésia, em 2004, ou do furacão Katrina, que atingiu os Estados Unidos da América?
Situações como as supramencionadas começam a ser mais frequentes, possivelmente devido às alterações climáticas que se estão a verificar na Terra (Keim, 2008).
Contudo, existem muitas situações provocadas pelo próprio homem, principalmente causadas pelas guerras e por políticas opressivas sobre países ou povoados mais pequenos e fracos do que os seus opressores.
Por outro lado, tem-se verificado que existe actualmente uma necessidade das pessoas terem acesso constante a informações. Isto poderá ser resultado directo da rápida evolução que os dispositivos móveis (tais como os computadores portáteis, PDA’s - Personal Digital Assistants, telemóveis, etc.) têm vindo a ter. A baixa constante de preços deste tipo de dispositivos, tem provocado uma atracção muito grande pela maioria das pessoas, aumentando significativamente a sua procura.
Analisando-se estes dois tópicos, pode-se ver que são antagónicos: em muitas situações não existem condições para a recolha e acesso à informação e, por outro lado, existem cada vez mais tipos de dispositivos, muitos deles móveis, com melhores características e mais poderosos. Também a crescente necessidade de mobilidade faz com que cada vez mais utilizadores procurem uma forma prática de obter informações em qualquer lugar e em qualquer momento. As dificuldades de se estar todo o tempo num local onde haja um meio fixo para se ter acesso à informação remota, torna promissora a tecnologia que integre a mobilidade de um dispositivo móvel com o acesso à Internet e com os variados tipos de informações.
Será que não poderão ser desenvolvidas estruturas que resistam às condições mais adversas? Não se poderão aproveitar as tecnologias à nossa disposição para garantir que o acesso à informação, principalmente à informação crítica, seja garantido? É a este tipo de perguntas que se pretende dar resposta ao longo desta dissertação.
1.2. Definição do problema
Actualmente, a informação que apoia as actividade de pessoas de diversas organizações, que têm que trabalhar no terreno, está frequentemente incompleta e/ou desactualizada. E isto, em grande parte, é devido às deficiências nas estruturas de comunicação e informação que fortemente contribuem para limitar as possibilidades de sucesso de qualquer iniciativa.
Os métodos tradicionais de recolha de informação dentro de uma comunidade não são inteiramente confiáveis (devido a constantes alterações das informações, quando feitas por diferentes pessoas simultaneamente) e sofrem de um problema provocado pela diferença de tempo que vai desde a obtenção dessa informação até à sua real utilização.
Existem diversos cenários onde o acesso, recolha e manutenção da informação é extremamente difícil, por exemplo em países onde se verificam catástrofes, guerras ou surtos de doenças. Estes problemas podem-se verificar mais em países pouco desenvolvidos, mas também em países desenvolvidos e que, por norma, apresentam bons sistemas de recolha de informação, mas que se tornam inexistentes ou bastante debilitados, nomeadamente após sofrerem as consequências provocadas tanto por fenómenos naturais (furacões, tsunamis, tornados, guerras, etc.), como pelo homem (guerras ou ataques terroristas, por exemplo, onde um dos principais alvos a destruir são os meios de comunicação).
Em casos extremos, fica-se sem qualquer tipo de acesso à Internet, quer este acesso seja feito através de redes físicas ou através de redes móveis. Mas, mesmo nestes casos, o restabelecimento das comunicações é mais rápido nas redes de comunicação móveis do que nas redes de comunicação por meios físicos. Existem mesmo casos em que as únicas redes que conseguem resistir são as de comunicação móveis.
Analisando então todos os cenários possíveis verifica-se que se torna necessário ter sistemas apoioados em dispositivos que comuniquem através de redes móveis, pois estes poderão ser uma grande ajuda em muitos cenários.
1.3. Motivações e objectivos
As principais motivações e objectivos deste trabalho foram:
a adaptação de uma plataforma destinada ao suporte de equipas que trabalham no terreno;
fazer com que as pessoas possam recolher informação, georreferenciada ou não, usando para isso unicamente um dispositivo móvel (por exemplo: telemóvel, PDA, etc.), bastando que o dispositivo tenha instalada a aplicação desenvolvida e tenha disponível um meio de transmissão de dados via Internet (por exemplo: GPRS, UMTS, Wi-Fi, etc.);
disponibilizar essa informação, em tempo real, para que qualquer pessoa em qualquer parte do mundo possa consultá-la e alterá-la (considera-se aqui como “tempo real” aquele que baste para a informação ficar disponível sem uma espera significativa, apenas a associada às comunicações via Internet), bastando para isso estar numa zona de cobertura de rede, para que dessa forma se possa proceder à transmissão ou recepção de informação.
Estas características são de extrema utilidade se pensarmos que por vezes os recursos que necessitamos poderão estar distribuídos por diferentes zonas e caso haja a possibilidade de se ter acesso a informações em tempo real do terreno, estes poderão ser distribuídos de uma forma mais eficaz e rápida. Existem certo tipo de decisões que, para serem mais eficazes, terão que ser tomadas tendo em conta as informações provenientes do terreno. Ao se ter acesso a esse tipo de informação em tempo real, as decisões poderão ser tomadas mais rapidamente e eficazmente.
1.4. Proposta de trabalho e abordagem de investigação
A proposta, que nesta dissertação se apresenta, resulta na adaptação da plataforma MobMaps (ver Capítulo 3) para apoio às actividades de campo dos membros da Machsom Watch (ver Capítulo 4). Esta plataforma pretende fornecer os meios tecnológicos que possam contribuir para a solução de alguns dos problemas referidos no ponto anterior e foi planeada de forma a poder dar resposta a qualquer tipo de pedido, independentemente do sistema que faz o pedido e do serviço que é requerido.
Teve-se sempre em consideração, aquando da adaptação da plataforma MobMaps ao cenário em estudo, que os requisitos conseguidos através do levantamento e análise dos cenários estudados, mais propriamente do cenário para o qual esta plataforma veio a ser aplicada, pudessem apresentar as seguintes vantagens:
• Mobilidade e portabilidade na recolha e consulta de informação; • Acesso “em tempo real” à informação;
• Informação padronizada;
• Aplicação apoiada em metodologias com histórico de inserção (blogue);
• Utilização de uma aplicação com requisitos tecnológicos pouco exigentes em termos de largura de banda para comunicações (ex: utilização de GSM, GPRS ou UMTS, consoante a disponibilidade do momento em termos de comunicação);
• Solução baseada em open source de uso livre, logo, com custos reduzidos;
• Aplicável a uma grande variedade de dispositivos móveis (desde que estes sejam Java Compliant1);
• Simplicidade de utilização, não requerendo conhecimentos tecnológicos especiais; • Possibilidade de se poder ligar a diferentes serviços.
Para o desenvolvimento deste projecto, teve-se em consideração os requisitos (ver secção 5.2) conseguidos através do levantamento e análise dos cenários estudados, mais propriamente do cenário para o qual foi aplicada a plataforma, a Machsom Watch, e teve-se em atenção outros aspectos, nomeadamente, a utilização de tecnologias não proprietárias e que já estivessem bem implementadas e com provas dadas.
Um dos principais requisitos identificados após a análise do cenário, foi que a aplicação desenvolvida, ou seja, a aplicação que serve de interface com as pessoas, fosse o mais simples possível, para que dessa maneira pudesse ser utilizada por qualquer pessoa, sem que para isso fosse necessário recorrer-se a formações ou obrigar os utilizadores a lerem um manual da aplicação. Mas apesar de se querer desenvolver uma aplicação simples, esta teria que ser robusta e, de uma certa maneira, fazer o processamento da informação de uma forma rápida.
1.5. Estrutura geral da dissertação
A dissertação encontra-se divida em sete capítulos principais, mais um referente às referências bibliográficas e outro a anexos. Os capítulos subdividem-se da seguinte forma:
Capítulo 1
Introdução
É o capítulo actual, onde se encontra descrito o âmbito do trabalho, a definição do problema, as motivações e objectivos, e a abordagem de investigação que se seguiu no desenvolvimento deste trabalho.
Capítulo 2
Revisão da literatura
Neste capítulo são dados a conhecer alguns dos problemas com que actualmente a humanidade se depara e as tecnologias emergentes que, quando correctamente aplicadas e combinadas entre si, poderão dar resposta a alguns desses problemas. É, também, apresentada uma breve história e evolução dessas mesmas tecnologias, bem como, quando oportuno, exemplos de aplicações já existentes que usam essas tecnologias.
7 Capítulo 3 Plataforma MobMaps
É feita a apresentação da plataforma MobMaps que serviu de base ao presente trabalho, tendo sido adaptada para ser aplicada ao cenário da Machsom Watch. São apresentadas as tecnologias que constituem esta plataforma apresentando‐se as origens, vantagens e desvantagens de cada uma. Também se dá a conhecer neste capítulo qual o papel de cada uma destas tecnologias na plataforma MobMaps.
Capítulo 4
Organização Machsom Watch
Neste capítulo vai ser apresentada a organização Machsom Watch. Começa‐se por fazer uma apresentação geral da Machsom Watch. De seguida é apresentada o seu perfil e o modo como actuam os membros da organização Machsom Watch. Finalmente é apresentada a forma como os membros da Machsom Watch actuam no terreno e, de igual modo, é apresentado o potencial que a plataforma poderá ter quando aplicada como suporte às actividades dos membros quando estão no terreno. Capítulo 5 Adaptação da plataforma Mobmaps ao cenário da Machsom Watch Neste capítulo é apresentada a adaptação da plataforma MobMaps ao cenário da Machsom Watch. É também apresentado o levantamento de requisitos efectuado e o funcionamento, passo a passo, da aplicação, mostrando todos os ecrãs da interface gráfica e as acções disponíveis em cada um. Finalmente é apresentada a forma como os diversos componentes da plataforma MobMaps foram adaptados ao cenário da Machsom Watch.
Capítulo 6
Recolha e análise de dados
Neste capítulo é dedicado à recolha e análise dos dados. Começa‐se por apresentar o método aplicado para validar o protótipo. De seguida são apresentadas as entrevistas e
rondas pelos postos de controlo, de uma forma descritiva. Finalmente é feita a análise aos dados recolhidos.
Capítulo 7
Considerações finais
Neste último capítulo é apresentada uma reflexão sobre o trabalho efectuado. Sintetizam-se os principais contributos que a plataforma MobMaps e a adaptação da mesma produzida no âmbito desta dissertação poderão trazer às soluções já existentes e o contributo do trabalho para o conhecimento. Deixam-se ainda aos leitores sugestões de funcionalidades que, apesar de não terem sido implementadas na versão aqui apresentada, poderão vir a ser consideradas importantes, face a novos testes no terreno que se efectuem no âmbito de futuros trabalhos.
Revisão da literatura
2
Neste capítulo irá ser feita uma revisão da literatura sobre conceitos, tecnologias e infra-estruturas que são importantes para esta dissertação, bem como serão apresentados, ao longo do mesmo, alguns exemplos de aplicações que permitam um melhor entendimento de como pode ser partilhada informação geoespacial usando dispositivos móveis.
2.1. Enquadramento
Podemos encontrar diversos cenários onde a recolha e/ou manutenção de informação por parte de indivíduos que estão a trabalhar no terreno, isto é, quando se encontram a trabalhar longe dos seus escritórios ou laboratórios, é difícil. As dificuldades poderão ter diversas origens, desde sistemas de rede física deficientes ou mesmo inexistentes, podendo estender-se à rede de energia
eléctrica, até locais que são praticamente inacessíveis quando se pretende ter por perto computadores para servir de suporte às actividades de trabalho no terreno.
De seguida daremos alguns exemplos de cenários que demonstram bem as dificuldades que são encontradas em certas situações por parte de quem tem que trabalhar no terreno.
São exemplo disso muitas situações que os observadores de organizações não-governamentais, como por exemplo de vigilância dos direitos humanos, encontram em diversos cenários onde intervêm. Unir a intervenção rápida e eficiente com o compromisso de tornar conhecidas as violações de direitos humanos é a forma que estes observadores, por exemplo os membros da Machsom Watch, têm para responder em cenários onde existem conflitos permanentes, causados pelas constantes tensões entre as diferentes partes intervenientes, neste caso a política israelita e o povo palestiniano. Estes observadores debatem-se constantemente com dificuldades em ter acesso a dados actualizados e também não têm maneira de enviar para as suas sedes novos dados quando estão em movimento pelo terreno.
A maioria das vezes os observadores, quando estão no terreno, necessitam de consultar informação, mas só têm acesso à informação que trouxeram consigo previamente da sede. Os relatórios que eles têm que elaborar, apesar de os poderem escrever no próprio local, só poderão ser submetidos ao sistema quando voltarem novamente à sede. Por vezes, eles poderão recorrer a comunicações de voz com membros que se encontrem na sede, para algum tipo de esclarecimento mais necessário e inevitável, para a resolução de algum tipo de ocorrência que eles tenham que lidar naquele momento. Muitas destas organizações não dispõem de meios financeiros para ter suporte às suas actividades, tendo então que agir, na maioria das vezes, através do improviso que as situações requerem.
Também as organizações médicas trabalham em diversos cenários: causados por guerras, onde os sistemas de saúde são precários ou inexistentes; ou, causados por epidemias, como é o caso da SIDA ou de doenças negligenciadas, como por exemplo a tuberculose e a malária.
Este tipo de organizações necessita de ter acesso a informação correcta, concreta e em tempo real. Uma vez que muito do seu trabalho ocorre em regiões com graves problemas, como guerras ou secas, entre muitos outros, as infra-estruturas de comunicação estão, muitas vezes, seriamente limitadas, não sendo possível tomar contacto com a informação necessária para uma correcta
análise da situação no terreno. Estes problemas levam a atrasos na resposta, erros na sua dimensão ou mesmo na sua especificação.
Uma resposta rápida e adequada é o que se pede em cenários onde os médicos destas organizações actuam. Tudo seria melhor conduzido se existisse um reconhecimento prévio do terreno de acção, e se pudessem ter acesso a essa informação quase no imediato momento. O conhecimento a tempo e horas é vital para uma boa resposta aquando da atribuição de recursos para os cenários. O poder de orquestrar toda a operação remotamente e com filtragens em tempo real, pode levar a que muitas vidas possam se salvar. Nestes casos, a utilização de sistemas que utilizem dispositivos móveis poderão ser vitais. Apesar de continuar a ser necessário ter acesso à Internet, estes sistemas mostram-se mais favoráveis para serem aplicados nas situações descritas anteriormente, mesmo em caso de falha nos sistemas de comunicação, visto que a existência de cobertura móvel ocasional é maior do que a cobertura de acesso por linhas fixas, verificando-se que mesmo quando a cobertura móvel não esteja disponível a 100%, poderá ainda ser útil em muitas situações intermédias.
Também existem sistemas que são aplicados em situações de crise (o termo crise, neste contexto designa situações onde ocorram catástrofes de origem natural ou não), mas também estes têm por vezes algumas limitações quando trabalham em certas circunstâncias em alguns cenários. Situações de crise podem ocorrer em qualquer altura e em qualquer local e é muito frequente que, em diversas destas situações, equipas com características completamente diferentes tenham que trabalhar em conjunto.
Comunicações móveis flexíveis e robustas são um meio de assegurar que as situações de crise são tratadas de uma forma eficiente e eficaz.
Como características comuns aos cenários apresentados, atente-se nos problemas de comunicações e acesso à informação que são necessários no momento. Estas equipas necessitam de ter acesso a informação real e actualizada independentemente da sua fonte de origem, ou seja, quando diferentes entidades trabalham juntas num mesmo problema, pode-se ter acesso a informações de diferentes entidades, sendo necessário que esta informação esteja actualizada. Outra característica essencial é a necessidade de coordenar remotamente as acções desenvolvidas no terreno, sendo necessário dispor de informação atempada e correcta para que as diferentes
equipas de emergência, os coordenadores de recursos tecnológicos e materiais, ou os especialistas em certas situações específicas, possam actuar da melhor maneira possível.
A combinação entre a coordenação geral e os sistemas de comunicações é a chave para uma resposta efectiva e eficaz. Para este efeito, existem já sistemas que integram as redes de comunicações móveis num ambiente integrado de interacção homem-máquina que possam assegurar os aspectos colaborativos de resposta a uma situação de crise. Umj sistema destes designa-se por Sistema de Resposta a Crises (do inglês Crisis Response System 2 (CRS)). Qualquer CRS deverá suportar um ambiente de conhecimento colaborativo que facilite que informação relevante seja trocada levando desse modo a uma solução bem sucedida da situação de crise.
Os CRS são os sistemas que são utilizados actualmente em certos países e que englobam diversas entidades, com diferentes especialidades, como é o caso da polícia, bombeiros, médicos, socorristas, militares, etc. Um sistema deste tipo foi utilizado aquando dos ataques de 11 de Setembro nos EUA.
Observadores no terreno fazem a monitorização e enviam relatórios para a central, verificando-se que a análiverificando-se de informação proveniente de diferentes tipos de fontes poderá dar uma estimativa da extensão do desastre e fornecer as bases para uma intervenção inicial. O CRS reúne rapidamente informação de diferentes fontes e identifica quais os peritos de crises que deverão ser contactados. Consoante as respostas dadas pelos peritos, serão accionadas equipas especializadas em determinadas funções e enviadas para os locais de crise. Depois, ao longo do tempo, serão registados os progressos ou as alterações às situações de crise. Ciclicamente, o CRS fará uma avaliação da situação e contactará os peritos consoante as informações que lhe vão chegando.
Nestes tipos de cenários, as equipas são multi-disciplinares contendo especialistas em funções específicas, como por exemplo bombeiros especialistas em apagar fogos em refinarias, e estão espalhadas geograficamente, ou seja, por todo o mundo sendo por vezes, a coordenação e troca de informação extremamente difícil entre organizações tão diferentes.
2
Crisis Response System são sistemas que são ao mesmo tempo uma plataforma eficaz para automatizar as respostas aos processos existentes, bem como permitem estabelecer novos processos. As suas capacidades incluem: emitir relatórios; fazer monitorização, comunicação e coordenação entre diferentes equipas; planeamento e apoio; e, integração com sistemas internos e externos.
A plataforma apresentada nesta dissertação poderá ser acoplada a CRS já existentes, devido às suas características, sendo descritas mais em pormenor nos Capítulos 3 e 4.
2.2. Evolução das tecnologias associadas à partilha de
informação geoespacial usando dispositivos móveis
Por vezes, temos à nossa disposição tecnologias que nos poderão ajudar na resolução de alguns dos problemas com que nos deparamos actualmente ao nível da recolha e manutenção de informação. O uso das tecnologias de uma forma isolada não resolve por si só esses problemas mas, quando combinadas entre si, poderão tornar-se em poderosas arquitecturas que permitirão então ser aplicadas para fazer face a alguns, senão a todos, os problemas com que nos debatemos. É exemplo disso, a utilização de wikis e blogues após a passagem do furacão Katrina pelos EUA, tendo sido essencial no apoio ao salvamento e coordenação de meios no local afectado.
Neste subcapítulo irão ser abordadas as tecnologias que foram empregues como ferramentas, combinadas entre si, para permitir a resolução dos problemas anteriormente descritos e atingir os objectivos enunciados. É dada uma breve perspectiva histórica de cada tecnologia, bem como as principais tendências do momento.
2.2.1. Trabalho em grupo
O trabalho em grupo, do ponto de vista científico, engloba-se numa área mais vasta, designada Trabalho Cooperativo Suportado por Computador (CSCW, em inglês, Computer-Supported
Cooperative Work). Trata-se de uma área científica que evoluiu da Automação de Escritório, na
década de 80 (Fonseca, 2004) e que estuda o uso de tecnologias de computação e comunicações para dar suporte a actividades em grupos. Ela adopta métodos, técnicas e abordagens de diversas disciplinas, como a sociologia, a antropologia, a psicologia, teoria sócio-organizacional, ciência da computação, etc.
As aplicações de groupware são um dos maiores sucessos da época da informação. A recolha de informação e a disponibilização em sites (como é o caso dos blogues, que será abordado mais à
frente, e dos fóruns) contendo ligações para recursos ou informações, disponíveis na Web, são bons exemplos de sucesso de trabalho colaborativo (Chang et al., 2006).
As aplicações informáticos que são usadas como suportes para o CSCW, designam-se habitualmente por groupware, sendo as mais conhecidas e mais antigas as aplicações de correio electrónico (Fonseca, 2004). Estas aplicações poderão ser agrupadas consoante as suas potencialidades em quatro grandes grupos: de carácter informativo, de carácter coordenativo, de carácter colaborativo e, finalmente, de carácter cooperativo. Estas duas últimas divisões, aparentemente idênticas, correspondem a conceitos distintos, mas entendidos de maneira diferente conforme os autores.
Pode-se dizer que no trabalho cooperativo, os indivíduos têm diferentes tarefas, e partilham entre si os resultados dessas tarefas com o objectivo de resolver um problema comum. Já no trabalho colaborativo, as tarefas são executadas por mais do que um indivíduo, onde há interacção entre os intervenientes poderá ser em ambos os sentidos ou só num único sentido (bilateral ou unilateral) (Maçada & Tijiboy, 1998).
Assim, ao analisar-se a Figura 1, pode verificar-se que, em 1.a, Fonseca define a cooperação como o elo mais elevado no trabalho em grupo. Já para Denning e Yaholkovsky (2008), em 1.b, o elo mais alto é a colaboração e não a cooperação. É frequente verificar-se na literatura, alguma controvérsia, no que diz respeito a colaboração e cooperação, levando mesmo a que muitos autores optem por não fazerem grande distinção entre as duas categorias. Na nossa opinião, a opção apresentada por Fonseca é a mais correcta, sendo aquela que apresenta mais defensores. Assim, ao longo desta dissertação, será tido em conta que a cooperação é um elo mais forte que a colaboração.
Figura 1 – Divisão por tipo das ferramentas de groupware segundo: a) Fonseca (adaptado de Fonseca, 2004) e b) Denning e Yaholkovsky (adaptado de Denning & Yaholkovsky, 2008).
No trabalho cooperativo são formados grupos ou equipas com o intuito específico de resolver determinado problema. Estes grupos ou equipas poderão não trabalhar normalmente entre si, levando a que, apesar de pessoas ou organizações chegarem a um acordo mútuo para resolver determinado problema, o trabalho conjunto entre elas possa não passar desse nível (Hord, 1981). Na cooperação, as actividades existentes são conseguidas a partir de um acordo mútuo entre os intervenientes, embora não signifique que haja um benefício mútuo, verificando-se que através da cooperação entre os intervenientes tem que haver necessariamente interacção (Hord, 1981). Para Silva (Silva, 2007), o trabalho cooperativo compreende a coordenação de tarefas desempenhadas pelo grupo, bem como a troca e partilha de informação entre os diversos indivíduos do grupo, havendo necessariamente um grande nível de comunicação entre os intervenientes. Também Maçada e Tijiboy (1997) apoiam esta definição, realçando que no trabalho cooperativo não deve haver apenas interacção e colaboração, mas também objectivos comuns, actividades e acções, conjuntas e coordenadas. Fonseca (2004) separa o tipo de cooperação em quatro grandes grupos:
Cooperação complementar – cada indivíduo executa independentemente cada parcela e no fim são todas juntas;
Cooperação competitiva – vários indivíduos executam a mesma tarefa, sendo escolhida a que for melhor;
Cooperação inter-pares – é feita entre indivíduos com o mesmo tipo de funções;
Cooperação líder-seguidor – um indivíduo dá instruções e os outros executam as tarefas consoante as indicações. Cooperação Colaboração Coordenação Partilha de Informação Colaboração Cooperação Coordenação Partilha de Informação a) b)
O trabalho colaborativo pode ser definido como sendo uma actividade coordenada entre várias pessoas que, através de um esforço colectivo, têm como objectivo comum a resolução de um determinado problema (Kimmerle et al., 2007).
Na Internet, actualmente, temos acesso a uma enorme e diversificada quantidade de informação. Este é um meio perfeito para a partilha de recursos e informação entre os seus utilizadores. Como uma das principais características de qualquer trabalho colaborativo é, precisamente, a partilha de recursos, informação e colaboração entre indivíduos, então poder-se-á dizer que a Internet se tornou numa base perfeita para a proliferação do trabalho colaborativo (Chang et al., 2006). Isto leva a que haja maior colaboração, permitindo que diferentes entidades, contendo actividades semelhantes, possam partilhar entre si os custos e melhorar a utilização de recursos comuns, pelo simples facto de colaborarem entre si (Kolbitsh & Maurer, 2006).
Apesar do trabalho colaborativo estar a ter uma enorme importância de alguns anos para cá (devido à sua proliferação na Internet), nem o conceito, nem tão pouco a prática, são exactamente novos (Weiss, 2005). Já existiam, há bastante tempo (mesmo antes da geração Web), ferramentas onde as pessoas trabalhavam em grupos, permitindo que elas partilhassem informação entre si independentemente de onde elas estivessem. São exemplo dessas aplicações a Lotus Notes (IBM), a DistEdit (Knister & Prakash, 1990) e a Sun Shared Shell (Sun Microsystems, Inc., 2008), entre outras.
Segundo Weiss (2005), a abertura das “portas” para a auto-publicação de conteúdos na Web e a consequente evolução natural para a colaboração, deu-se por volta de 1993, quando Tim Berners-Lee, na altura já a trabalhar no CERN (European Organization for Nuclear Research), declarou que a tecnologia WWW (World Wide Web) estaria disponível para todos. Segundo o mesmo autor, os blogues e wikis não vieram inventar nada de novo, mas sim automatizar o que já era possível. Apesar de os blogues virem encurtar a distância entre o autor e os leitores, permitindo que pessoas sem quaisquer tipos de conhecimentos tecnológicos pudessem publicar na Web ideias, notícias, factos e opiniões, eles já não eram nada de novo, embora esta pequena diferença técnica que permite o acesso de qualquer pessoa, a partir de qualquer lugar, com mais rapidez e conveniência, faz toda a diferença para o partido que se tira da tecnologia Web.
Este tipo de ferramentas tem vindo a ter uma ampla difusão, por um lado devido ao surgimento da Internet, mas, também, devido ao desenvolvimento de software em grande escala, o que leva a que haja muitos grupos de trabalho na Web. Esta evolução é, segundo alguns autores, como é caso do Tim O’Reilly, parte do que se designa por Web 2.0 (O’Reilly, 2005).
Aproveitando as características colaborativas intrínsecas à estrutura da Internet, outras ferramentas colaborativas surgiram, como é o caso dos blogues, que segundo Denning e Yaholkovsky (2008), podem ser considerados uma ferramenta do tipo informativo. É da opinião de diversos autores que os blogues poderão ser elevados a tipo colaborativo, quando eles permitem que sejam colocados novos posts para melhorar ou complementar a informação já existente (os blogues serão discutidos em mais pormenor no ponto 2.2.4.1).
Os wikis podem ser vistos como um conjunto de páginas interligadas entre si, através de hiperligações, possibilitando que os documentos possam ser editados colaborativamente, utilizando uma linguagem de sintaxe muito simples e necessitando apenas de um browser. Contrariamente aos blogues, a informação publicada pode ser alterada ou complementada, apesar não ficarem visíveis todas as alterações feitas pelos diversos autores, visto só a última versão é que fica visível, tendo um poderoso gestor de versões a correr em background (Rahman, 2007), que permite ir buscar versões mais antigas, caso seja necessário). Este tipo de ferramentas vieram possibilitar que os utilizadores pudessem corrigir e complementar a informação que se encontram em muitos dos sites da Web (Carr et al., 2005).
As pessoas que estavam até algum tempo atrás impossibilitadas de publicar informação na Web, devido à falta de conhecimento tecnológicos, por exemplo não saberem escrever em HTML ou utilizar ferramentas de edição e publicação de páginas Web, puderam, desde o surgimento de ferramentas como os blogues e wikis,reclamar um legítimo lugar na comunidade global e fazer ouvir a sua opinião. Pode-se dizer que, actualmente, a linha que separa as pessoas que são os verdadeiros autores dos textos originais daquelas que os lêem, praticamente desapareceu, porque quase todos nós somos autores (Kolbitsh et al., 2006). Quem é que ainda não colocou uma nova entrada ou emendou alguma da informação que está na Wikipédia? E quem é que ainda não inseriu comentários sobre algum assunto em fóruns, blogues, etc.? Apesar de ainda serem poucos os que realmente produzem informação relativamente aos que a lêem, verifica-se, no entanto, que estes poucos produtores são muita gente, muito mais gente do que havia antes. É exactamente neste
contexto que esta linha de separação desapareceu, uma vez que todos nós temos à disposição recursos para a publicação de informação, e quase todos nós já o fizemos, quer tenha sido de maneira consciente, ou não, de que estávamos a contribuir para algo.
A enciclopédia online Wikipédia (Wikimedia Foundation, Inc., s.d.), é um dos melhores exemplos deste novo paradigma, levando a que alguns autores atribuam à “inteligência colectiva”, uma das forças proporcionadoras da evolução da Internet (Weiss, 2005). Um utilizador que queira introduzir alguma informação na Wikipédia, ou simplesmente não concorde com alguma informação sobre determinado assunto, pode adicionar ou alterar essa informação, criando uma nova versão desse documento. A inserção de nova informação é muito simples porque a interface que é disponibilizada é muito similar a uma versão simplificada de um editor de texto.
Os wikis e, em alguns casos, os blogues (quando não aplicados só na sua vertente meramente informativa) podem ser considerados ferramentas que promovem o trabalho colaborativo entre utilizadores. No caso dos wikis, estes fornecem robustas opções, como é o caso do histórico de todas as alterações feitas num determinado documento e a capacidade de retornar a uma versão anterior de um determinado documento (Kolbitsch et al., 2006; Carr et al., 2007).
As vantagens que tais plataformas nos proporcionam são imensas. Por exemplo, ao usar-se um
wiki, podem-se estudar todas as versões de um documento que se encontram guardadas no gestor
de alterações, permitindo assim, perceber como é que o documento chegou até à fase actual. Ou seja, podemos perceber não só a versão final (o documento actual) mas também todo o processo pelo qual passou (Carr et al., 2007). O wiki reflecte a ideia original que Tim Berners-Lee tinha do
browser como sendo não apenas uma ferramenta de leitura, mas também de escrita (Weiss, 2005;
Rinner, 2006).
Este novo paradigma não veio dar origem a novas tecnologias específicas, mas sim a uma mudança nas próprias pessoas, levando-as a ter uma melhor percepção do que é a Internet e qual poderá ser o seu lugar na mesma. As pessoas já não são simples espectadores, mas poderão passar a ser os principais actores. O novo modelo assenta na ideia de que o resultado de um esforço de colaboração de várias pessoas é maior do que a soma dos resultados dos seus trabalhos individuais (Kolbitsch et al., 2006).
Este tipo de plataformas podem ter um papel muito importante quando aplicadas correctamente em situações de catástrofes e onde os meios de resposta normais são inadequados. Por exemplo, antes do furacão Katrina atingir os Estados Unidos, várias pessoas criaram blogues e
wikis para ajudarem na preparação do esforço para dar resposta a situações deste género.
Posteriormente à passagem do furacão, alguns sites continuaram a ser utilizados como meio para publicar informações, por exemplo, acerca das pessoas desaparecidas. Alguns deles, foram mesmo utilizados pelas autoridades como apoio nas suas operações de salvamento (Palen et al., 2007). Veja-se por exemplo o The South-East Asia Earthquake and Tsunami Blog (Tsunamihelp, s. d.), o
E-Democracy Wiki (E-E-Democracy.Org, s.d.), o New Orleans Wiki (New Orleans Wiki, 2008), o Hurricane Katrina Emergency Information (Truthlaidbear, s.d.), etc.
Embora se tenha incidido, nesta secção, mais sobre os wikis e blogues (ferramentas com características mais relevantes para a plataforma desenvolvida), o universo de ferramentas de
groupware disponíveis é extremamente diversificado, passando, por exemplo, por mundos virtuais,
como é o caso do Second Life (Linden Research, Inc., 2008), por plataformas para o desenvolvimento de documentos online de forma colaborativa, como é o caso do Google Docs (GoogleDocs, s.d.), por ferramentas colaborativas de filtragem de spams (Cloudmark - Cloudmark Inc., 2008), por ferramentas para a partilha de ficheiros, vulgarmente designadas de peer-to-peer (talvez as mais utilizadas na Web), como é o caso do BitTorrent (BitTorrent, Inc, 2008) e do eMule (Emule, 2008), por salas de chat, por e-mails, por ferramentas de suporte à decisão, por sistemas de audição, por pagamentos online, etc.
A partir deste momento, nesta dissertação, quando for mencionado trabalho em grupo, este deverá ser considerado como trabalho colaborativo, para que a leitura se torne mais fluida e fácil. É esta vertente que nos interessa estudar e é aquela que é mais relevante para a nossa investigação.
2.2.2. Informação georreferenciada
Provavelmente, tudo terá começado quando o homem pré-histórico percebeu que era mais fácil encontrar caça junto dos cursos de água, pois era ali que estavam os animais, estabelecendo-se uma relação entre um dado, ou um facto, e um ponto no espaço físico (localização geográfica), ou, se quisermos, quando o homem tomou consciência de si, obteve-se assim a informação
georreferenciada básica: “eu estou aqui”. Daí em diante tudo passou a ser relacionado no espaço, mesmo que de uma forma inconsciente e empírica. Pode-se mesmo dizer que, ao longo da história, as guerras, as rotas comerciais, a agricultura, a construção de cidades, etc., estiveram sempre relacionados com seu posicionamento no espaço. De seguida daremos uma breve explicação do que se entende por informação geográfica.
2.2.2.1. Informação geográfica e sistemas de informação geográfica
A AGI (Association for Geographic Information), em 1991, definiu “informação geográfica” como sendo a informação que pode ser relacionada com uma determinada localização (definida em termos de ponto, área ou volume) na Terra, sobretudo informação acerca de fenómenos naturais, culturais e de recursos humanos. Esta definição, que ainda hoje se encontra no dicionário de GIS (Geographic Information Systems) disponível online no site da AGI (AGI, 2008), é aquela que para nós realmente simboliza melhor o que é informação geográfica.
Analisando os termos que compõem o termo “informação geográfica” naquela fonte, temos: (1) informação – refere-se a um de terminado objecto ou fenómeno, sendo este descrito pela sua forma, atributo e natureza, realçando-se que será feita uma descrição independentemente da sua localização, podendo, porém, ter ligações a outros objectos ou fenómenos reais; (2) geográfica – corresponde à localização do objecto ou do fenómeno real na superfície terrestre, que normalmente associamos a um eixo de coordenadas, podendo, no entanto, existir outros sistemas de localização terrestre, como por exemplo um código postal.
A informação geográfica tem características únicas, por isso, a realidade representada por ela é frequentemente contínua e infinitamente complexa, devendo por isso, ser discretizada3 (discretized), abstraída, generalizada ou interpretada, para se proceder posteriormente à sua gestão ou análise (Kemp et al., 1992).
Actualmente é possível georreferenciar a maioria da informação fixa ou que circula. Segundo Chang et al. (2006), 60 a 80% de toda a informação que anda a circular tem algum tipo de
3 Discretizar no sentido de normalizar, fazendo com que uma variável que tem valores contínuos tome valores discretos.
característica geoespacial: os dados de quase todas as ciências podem ser analisados espacialmente, logo georreferenciados.
Para Câmara et al. (1996), os dados geográficos ou georreferenciados descrevem factos, objectos e fenómenos do globo terrestre associados à sua localização sobre a superfície terrestre, num certo instante ou período de tempo.
Os dados georreferenciados são essencialmente caracterizados a partir de três componentes fundamentais:
• Componente espacial – que nos dá a informação sobre a localização espacial do objecto; • Componente temporal – que identifica o tempo para o qual os dados são considerados válidos;
• Componente temática ou não – espacial – que descreve o objecto em estudo.
Componente espacial
A componente espacial dá-nos a informação sobre a localização geográfica, as propriedades espaciais de determinado objecto e as suas relações espaciais com os outros objectos.
Nesta componente, os dados referentes à localização geográfica da posição dos objectos relativamente à Terra são expressos num sistema de coordenadas. Para todos os níveis de informação, que se pretendam representar espacialmente, recorre-se à sua posição geográfica mediante coordenadas, sendo, assim, extremamente importante que os sistemas de coordenadas sejam iguais, caso não sejam, teremos que recorrer a processos de conversão de coordenadas. Poderemos usar para tal, por exemplo, um SIG (Sistemas de Informação Geográfica).
Propriedades espaciais
Devido à natureza dos objectos utilizados para representar a realidade, estes possuem propriedades espaciais, como já se referiu anteriormente. A sua modelação passa pela sua abstracção, recorrendo-se assim a pontos, linhas ou polígonos. Um determinado ponto representa o aspecto geométrico de um determinado objecto específico, para o qual apenas a sua localização no espaço é relevante. Já no caso de uma linha, consegue-se representar um determinado objecto
do qual é possível a movimentação no espaço. A forma de um polígono é uma abstracção de um determinado objecto, cuja sua localização e a sua extensão, são relevantes (Santos & Amaral, 2002). Assim, por exemplo para o caso de uma linha, a forma, a direcção e o alinhamento relativo a algo, é importante.
Podemos representar os dados espaciais através de dois métodos: (1) por representação baseada em células; (2) por representação baseada em objectos. Assim, as informações acerca de pontos, linhas e polígonos são codificadas e armazenadas como uma série de coordenadas x e y. A localização de um ponto pode ser dada por coordenadas (x, y), bem como objectos com características lineares, tais como estradas e rios, também podem ser armazenados como uma sequência de coordenadas (x, y).
Na representação baseada em células, o espaço geográfico é dividido num conjunto de células independentes que cobrem toda a região geográfica em análise. É o caso de quando se trabalha, por exemplo, com imagens raster (que é um conjunto de pontos, análogos num mapa ou imagem digitalizada) num SIG. Estas são constituídas por zonas (conjunto de células adjacentes que tem valor igual do atributo, ou seja, análogas), sendo utilizadas no seu todo e com as suas propriedades espaciais para posterior análise espacial. Cada célula tem associados a si, dois valores: o valor da sua localização e o valor da área geográfica que ela representa. Este valor da área será uniforme ao longo de todas as células que constituam uma mesma entidade geográfica (Santos & Amaral, 2002).
Relações espaciais
As condições que envolvem relações espaciais baseadas nos conceitos de contiguidade (A é adjacente a B), conectividade (existe um caminho de A para B), inclusão (A contém B – A tem prioridade no processo), etc., são exemplos de relações que podem existir entre objectos espaciais. Dada a elevada quantidade de relações possíveis, um sistema de informação geográfica não as armazena todas. Por isso, algumas das relações estão definidas explicitamente nos SIG, outras só serão calculadas caso sejam requeridas. É o caso da relação de proximidade entre dois objectos que pode ser calculada quando requerida, recorrendo à geometria e à localização dos objectos em causa e aos critérios fornecidos pelo utilizador (personalização do conceito de proximidade).
Sendo assim, é possível estabelecer uma distinção entre dois tipos de relações espaciais: (1) as topológicas, que são do tipo qualitativo; (2) as geométricas, calculadas a partir das coordenadas do objecto.
Componente temporal
Visto que os dados de localização e os atributos descritivos dos mesmos podem variar ao longo do tempo e de forma independente (os atributos podem alterar-se enquanto se mantém a mesma localização espacial ou vice-versa), a característica tempo revela-se de grande importância no contexto da informação geográfica.
Todos os dados espaciais possuem uma componente temporal em relação a um instante correspondente e devem ir-se actualizando com novas aquisições de informação. Por exemplo, a paisagem muda, assim, também um SIG deve ser capaz de assimilar essas variações temporais dos dados geográficos. Com a informação espacial consolidada ao longo do tempo, o SIG permite realizar estudos que mostram o desenvolvimento eficiente e multi-variável.
Entre os factores que facilitam a georreferenciação de informações espaciais temporais estão incluídos:
Duração: total de tempo apropriado no qual se podem comparar momentos de forma
consistente para estudos multi-temporais e de tendências.
Resolução temporal: corresponde ao intervalo de tempo para o qual alguns dados são
registados e permitem analisar a sua dinâmica. São exemplo disso, os registos: mensais de precipitação ou das temperaturas diárias.
Frequência temporal: é o número de observações que são necessárias por unidade de
tempo para se poder estabelecer valores representativos na análise dinâmica e modelos preditivos.
Um exemplo da aplicação destes três factores poderá ser a realização, com a ajuda de um SIG, da análise da dinâmica da intervenção em florestas para um período total de 15 anos (factor de duração), com registos consolidados a cada 3 anos (factor de resolução temporal) e que, por sua
vez, são fruto de médias de 12 observações recolhidas em cada triénio (factor de frequência temporal).
Componente temática
Quando objectos são utilizados para representar as alterações que ocorrem no mundo real, os quais têm associados a si atributos que visam ilustrar determinadas características, os valores desses atributos muitas vezes não seguem variações aleatórias, sendo, por isso, possível encontrar padrões que apresentam uma certa regularidade nessa variação quer ao nível do espaço quer ao nível do tempo.
A auto-correlação é a grande semelhança entre duas amostras próximas no espaço ou no tempo para um mesmo atributo. Assim, existem dois tipos de auto-correlação:
i) Auto-correlação espacial – os valores temáticos tendem a ser mais parecidos entre objectos mais próximos no espaço do que entre objectos mais afastados;
ii) Auto-correlação temporal - os valores temáticos não se alteram apenas no plano espacial, mas também no plano temporal, verificando-se que, tal como acontece no plano espacial, as mudanças que podem ocorrer ao longo do tempo, acontecem seguindo uma tendência gradual. Ou seja, os dados que estão mais próximos no tempo serão mais parecidos entre si do que os dados mais remotos.
Esta componente pode trabalhar com 4 tipos de variáveis: variáveis contínuas, que admitem qualquer valor dentro de um intervalo (ex: altitude 15000 m); variáveis discretas, que só admitem um número inteiro (ex: 1500 habitantes); variáveis fundamentais, que se obtêm directamente (ex: quantidade de casas numa localidade); e, variáveis derivadas, que se obtêm a partir de outras variáveis (ex: densidade demográfica por quilómetro).
2.2.2.2. Modelos de dados
Pode designar-se por modelação de dados, o conjunto de actividades que leva ao desenho de uma Base de Dados. A modelação de aplicações geográficas requer a utilização de técnicas específicas, que permitam armazenar e processar dados espaciais.
A modelação de dados é normalmente empregue para referir a totalidade do procedimento da tradução do problema geográfico, que se deseja tratar através da construção de um SIG, numa simulação computadorizada. O processo de modelação conceptual dos dados compreende a descrição dos conteúdos dos dados assim como a sua estruturação.
Pode definir-se como modelo de dados, a descrição geral de um conjunto específico de entidades e das relações entre essas entidades. Em termos geográficos uma entidade pode ser uma casa, um campo ou um rio. O importante acerca da entidade é que esta tem de ser identificável e distinguível por si só.
Os modelos podem basear-se em estruturas de dados vectoriais ou raster (como se explica já de seguida), devendo o armazenamento dos dados ser efectuado em tabelas de base de dados relacionais, onde cada tabela está associada a um ficheiro que representa uma entidade.
Dados em formato vectorial
Todos os fenómenos geográficos, pelo menos no que se refere a um ambiente bidimensional, podem ser representados por 3 tipos de entidades:
• Pontos – representam localizações discretas de entidades, em pares de coordenadas x, y; • Linhas – representam entidades lineares (como rios, estradas, etc.), sendo também
representadas por pares de coordenadas x, y;
• Polígonos – identificam entidades de áreas, sendo representadas por linhas que delimitam essas mesmas áreas.
Contudo, as três primitivas geométricas acima descritas não são todavia suficientes para descrever a complexidade de certos fenómenos ou entidades geográficas de forma conveniente. Os
