Geoprocessamento em Belo Horizonte: Aplicações
Clodoveu Augusto Davis Jr. Frederico Torres Fonseca
PRODABEL - Processamento de Dados do Município de Belo Horizonte S.A. Av. Presidente Carlos Luz, 1275
31230-000 - Belo Horizonte - MG (031)462-8344 - FAX (031)464-4105
ABSTRACT
The City of Belo Horizonte, through its data processing company, PRODABEL, has developed and is using a geographic information system. The geographic database that is currently available, composed of over five million geographic objects, is very complete, and is used for applications in several areas. This article will present Belo Horizonte’s GIS project, in its historic perspective, evolution, objectives and dissemination. The database creation process will be shown, focusing on the information sources, costing parameters, essential and non-essential items. Some of the currently available applications will be presented, along with their impact on the public administration, with emphasis on the student pre-registration process, on the infant mortality prevention program, and on the public transportation system.
RESUMO
A Prefeitura de Belo Horizonte, através da PRODABEL, sua empresa de processamento de dados, implantou e vem utilizando um sistema de informações geográficas. A base de dados atualmente disponível, composta por mais de cinco milhões de objetos geográficos, é bastante completa, e está sendo utilizada em aplicações de diversas áreas. Este trabalho apresentará o projeto de geoprocessamento de Belo Horizonte, em sua perspectiva histórica, evolução, objetivos e disseminação. Será mostrado o processo de formação da base de dados geográfica, enfocando as fontes de informação, os custos, itens essenciais e dispensáveis. Também serão apresentadas algumas das aplicações já realizadas, e seu impacto na administração pública, com destaque para o processo de cadastro escolar, para o programa de vigilância à mortalidade infantil e para o sistema de transporte coletivo.
Histórico
Belo Horizonte iniciou a implantação de um Sistema de Informações Geográficas em 1989, com a execução de um novo levantamento aerofotogramétrico. Este levantamento, teve por objetivo produzir um novo conjunto de mapas para substituir o conjunto anterior. No entanto, a disponibilidade de tecnologia para, em vez de formar apenas mapas em poliéster, gerar também arquivos gráficos digitais, ocasionou o desenvolvimento de um projeto mais abrangente de geoprocessamento. Foi então planejado o desenvolvimento de várias aplicações envolvendo estes dados, além de outros, dentro do universo de informações mantido pela Prefeitura.
A partir de 1992, com a aquisição de equipamentos e software para gerir e manter a base de dados geográfica, o projeto de geoprocessamento ganhou forma. Foi realizado um extensivo programa de treinamento, envolvendo profissionais de diversas áreas da empresa. Também foi produzida uma rede de atividades, visando orientar as futuras ações de consolidação do sistema e o desenvolvimento das primeiras aplicações.
Formação da Base de Dados
Em outubro de 1992, com a chegada do conjunto final de informações aerofotogramétricas em formato digital, deu-se início ao processo de formação da base de dados geográfica definitiva. Na criação desta base de dados, diversas fontes de informação foram utilizadas:
Restituição aerofotogramétrica digital: trata-se da recuperação ou transformação de informações contidas nas fotografias aéreas citadas anteriormente, de modo a formar um conjunto de vetores (símbolos, linhas e áreas) em formato digital. Este trabalho gerou a grande maioria do material gráfico digital disponível hoje. Foram recuperadas 97 classes de informação, totalizando cerca de 3.500.000 objetos geográficos.
Cartografia sistemática: apesar de datar a 1972, com correções significativas em 1978, e de contar com diversos problemas de precisão, o conjunto de mapas da cidade disponível por ocasião do início do projeto provou ser um recurso de grande valor. Nestes mapas estão anotados, entre outras informações, dados vitais tais como endereços, códigos de lotes e quadras e códigos de logradouros. Estão disponíveis, hoje, cerca de 1300 mapas, em escalas 1:1000 e 1:5000, todos eles já rasterizados e ajustados à sua posição geográfica correta, podendo ser visualizados em superposição à restituição digital.
Bases de Dados Alfanuméricas: praticamente todas as bases de dados utilizadas pela Prefeitura de Belo Horizonte contam com algum tipo de referência geográfica, como endereço, quadrícula, quadra ou lote. Assim, para possibilitar a utilização georeferenciada destas informações, uma das primeiras etapas do projeto consistia em localizar geograficamente o maior número possível de endereços, quadras, lotes cadastrais e lotes do IPTU e outras referências. Algumas das informações alfanuméricas presentes nestas bases de dados foram trazidas para o sistema de informações geográficas, enquanto outros permanecem armazenadas no banco de dados corporativo.
Convênio: em março de 1992 foi firmado um convênio com empresas de âmbito municipal, estadual e federal para troca de informações georeferenciadas para o município de Belo Horizonte e áreas conurbadas. Através deste convênio já foi possível, por exemplo, realizar a compatibilização dos códigos de logradouro utilizados por todos os órgãos, e também executar o lançamento em base geográfica de toda a rede de esgotos de Belo Horizonte.
Imagens de Satélite: Belo Horizonte contratou, junto ao INPE, duas imagens do satélite LANDSAT 5. Em cooperação com o Centro de Sensoriamento Remoto da UFMG, foi realizado um estudo de detecção de mudanças entre as duas imagens, com o objetivo de gerar material capaz de orientar pesquisas de campo. Pretende-se repetir regularmente este processo, possivelmente utilizando também imagens do satélite francês SPOT.
Componentes Essenciais da Base de Dados Geográfica
Para que qualquer SIG urbano tenha sucesso, é fundamental obter e manter um conjunto mínimo de informações, que subsidiarão o desenvolvimento de aplicações e serão utilizadas no próprio enriquecimento da base de dados geográfica. Estas informações essenciais serão descritas a seguir.
Cartografia básica
Naturalmente, é impensável a existência de uma base de dados geográfica sem um mínimo de cartografia básica. Para aplicações urbanas, muitas vezes será suficiente ter-se uma representação linear da malha viária, utilizando os eixos das vias ou centerlines. Outras aplicações poderão demandar outras camadas de informação, tais como meio-fios, altimetria, edificações, posteamento e outras. Convém, no entanto, observar o equilíbrio entre a complexidade do material que se pretende levantar e o seu custo. No futuro próximo, a utilização de ortofotos digitais poderá ocasionar uma sensível simplificação nas exigências de cartografia básica.
Divisões politico-administrativas
Praticamente todas as aplicações geográficas utilizam alguma forma de divisão ou parcelamento do solo, geralmente herdado de sistemas de informação convencionais anteriores. O SIG deve representar e manter estes modelos de parcelamento, incorporando à base digital elementos como bairros, administrações regionais ou subprefeituras, divisas municipais e outras.
Setores censitários e demografia
A informação demográfica é importantíssima para muitas das aplicações de geoprocessamento. Todas as aplicações sociais, por exemplo, necessitarão contar com alguma forma de quantificar a população, e classificá-la por sexo, idade, perfil socio-econômico, etc. As informações censitárias dão vida ao geoprocessamento, pois constituem parâmetros essenciais sobre a vida dos cidadãos, cujo benefício deve sempre orientar a aplicação da tecnologia.
Endereçamento
Em qualquer SIG urbano, é fundamental se ter alguma forma de localização geográfica compatível com a utilizada pela população. Grande parte do potencial de aplicação de sistemas de informação geográfica está na integração de diferentes bases de dados. Com uma boa base de endereços, torna-se mais fácil acrescentar novas informações ao SIG.
Aplicações
O projeto de Geoprocessamento de Belo Horizonte sempre teve como objetivo contemplar o maior número possível de aplicações, indo da educação ao controle ambiental, de roteamento de coleta de lixo até cobrança de impostos. Muitas das aplicações se beneficiam dos dados do censo 1991, uma vez que os limites dos setores censitários foram digitalizados e os dados populacionais foram associados aos mesmos.
Desde 1992, a Prodabel vem utilizando o geoprocessamento para atender aos órgãos da Prefeitura de Belo Horizonte. Boa parte da demanda consiste em solicitações atendidas com a geração de mapas e relatórios. Diversas aplicações, no entanto, já foram desenvolvidas em Belo Horizonte. Porém, a extensa gama de aplicações desta nova tecnologia está ainda longe de ser completamente explorada.
Os itens a seguir apresentam, resumidamente, as principais aplicações atuais do geoprocessamento de Belo Horizonte.
Cadastro Escolar
Até 1992, o cadastro escolar de Belo Horizonte era feito diretamente nas escolas. Cada escola administrava as requisições de matrícula, e quando o número de alunos excedia o número de vagas, os pais eram obrigados a procurar outra escola. O primeiro passo para a melhoria do sistema foi dado quando o cadastro começou a ser centralizado nos computadores da Prodabel. Apesar da modernização, o resultado do cadastramento não passava de um relatório de alunos, classificados por escolas, sem nenhum tratamento prévio.
Em outra etapa tentou-se, também sem muito sucesso, distribuir os alunos com base em informações exclusivamente alfanuméricas, tais como o código de logradouro, codificado manualmente. Isto provou-se muito lento, e o processo não atingiu seus objetivos.
A partir de 1993, no entanto, com a operacionalização do geoprocessamento, tornou-se possível distribuir os alunos pelas escolas com base em um critério absolutamente transparente: a proximidade geográfica. O principal objetivo era o de conseguir sustentar a oferta de vagas, mesmo considerando o forte afluxo de alunos provenientes da rede privada, sem construir novas salas de aula.
Em resumo, o processo de cadastramento consistia das seguintes etapas: • Recebimento da pré-matrícula nas agencias do Correio
• Localização dos alunos utilizando o CEP de 8 dígitos como indicativo do código do logradouro
• Distribuição dos alunos através da Rede Pública de Ensino de acordo com a as áreas de jurisdição escolar e proximidade geográfica
• Realocação de alunos excedentes para a escola mais próxima com vagas disponíveis
Ao final do processo, cerca de 38.000 novos alunos foram distribuídos pela rede existente. Para surpresa geral, constatou-se mesmo um superavit de cerca de 12.000 vagas. A Comissão de Matrícula ficou satisfeita com os resultados obtidos pelo sistema, bem como as pessoas envolvidas no projeto. Em 1993, as matrículas no sistema de ensino público constituíram um problema sério em todas as grandes cidades, devido ao agravamento da crise econômica. Neste cenário, o sistema do cadastro escolar de Belo Horizonte ganhou ampla cobertura de imprensa, e foi apresentado como exemplo de como um governo local deve proceder. O sistema foi mostrado em comparação com outras cidades, nas quais as pessoas tiveram que enfrentar filas, às vezes durante toda a noite, para conseguir uma vaga em uma escola pública, ou ainda ter de participar de sorteio de vagas.
Vigilância à Mortalidade Infantil
Em todo o Brasil, a mortalidade infantil elevada é um grave problema social. Belo Horizonte não é exceção, mas apresenta, com relação ao problema, algumas peculiaridades.
Determinou-se, por exemplo, que uma elevada parcela das mortes de crianças com menos de um ano ocorre em áreas de favelas. Estas áreas, que correspondem a apenas 5,4% da área edificável do município, comportam 19,8% da população.
Determinou-se, também, que boa parte destas mortes ocorrem por causas evitáveis (diarréia, pneumonia, desnutrição). O Programa de Vigilância à Mortalidade Infantil pretende atuar para melhorar estes indicadores em Belo Horizonte, através de ações simples, suportadas pela utilização de GIS. Em resumo, o processo é o seguinte:
• Obtenção dos endereços de crianças nascidas vivas em situação de risco (baixo peso, mãe adolescente, mãe analfabeta, nascidas em área de risco)
• Localização geográfica das crianças, utilizando recursos de geoprocessamento
• Distribuição das crianças pelas unidades de saúde de acordo com a área de abrangência de cada unidade • Programação de visitas e acompanhamento por profissionais da Secretaria de Saúde
Este é um esforço de médio e longo prazo, cujos resultados iniciais serão conhecidos apenas no próximo ano.
Sistema de Transporte Urbano Coletivo
A partir da promulgação da Lei Orgânica do Município, a Prefeitura de Belo Horizonte assumiu o controle do sistema de transporte urbano coletivo na cidade. Para isto, foi criada a Empresa de Transportes e Trânsito de Belo Horizonte (BHTRANS), que recentemente assumiu a gerência do sistema de ônibus no município, constatando a ausência de informações básicas para sua atuação, tais como um catálogo de pontos de parada e mesmo informações sobre sentido de tráfego.
Passou-se, então, a planejar sistemas de informação informatizados que pudessem dar à BHTRANS a necessária agilidade em suas operações. Parte destes sistemas serão apoiados no geoprocessamento, e estão sendo implementados em etapas, em paralelo com a obtenção de informações que não estão disponíveis hoje. Atualmente, as seguintes aplicações geográficas são prioritárias:
• Lançamento de itinerários de ônibus • Lançamento de pontos de parada de coletivo • Informações ao público
• Planejamento de alterações
• Dimensionamento de oferta e demanda
Saneamento Básico
Este trabalho foi desenvolvido em parceria com a Companhia de Saneamento de Minas Gerais (COPASA-MG). Foram desenvolvidas aplicações para agilizar o lançamento de redes de água e esgoto, sendo que a prioridade foi dada para a última. Atualmente, a rede de esgotos está completamente lançada e codificada. Para o lançamento da rede de água, optou-se por redesenhar as plantas existentes, e partir a seguir para um processo de vetorização semi-automática. O resultado deste processo é convertido para o SIG da Prodabel, onde sofre correções geométricas para se ajustar ao mapa básico existente, e também são incluídas relações topológicas para o correto funcionamento em rede.
Em resumo, para a rede de esgotos e para a rede de água já foram desenvolvidas aplicações que permitem realizar: • Rede de água:
◊ lançamento e correções na rede de água
◊ simulação, planejamento e execução de manobras (abertura e fechamento de registros) ◊ determinação de áreas desabastecidas
◊ planejamento de obras e manutenções • Rede de Esgoto:
◊ simulação de rompimento da rede ◊ análises de contaminação
◊ cálculo da vazão no local de uma intervenção
Merece destaque o fato de que a COPASA-MG, via Convênio, cedeu os endereços de seus consumidores para compatibilização e lançamento por parte da Prodabel. Assim, hoje já se pode contar com a localização geográfica da maior parte dos consumidores de Belo Horizonte no desenvolvimento das próximas aplicações.
Planejamento Urbano
Em planejamento urbano, é necessário gerenciar e combinar um conjunto muito grande de informações, a maior parte das quais tem um forte componente geográfico. No entanto, a diversidade das combinações desejadas e demandadas pelas atividades de planejamento impede que sejam estruturadas aplicações, no sentido estrito do termo. Em vez disto, o geoprocessamento deve prover flexibilidade para a geração de relatórios e mapas temáticos, e para a execução de análises baseadas em diversos tipos diferentes de componentes.
Listamos a seguir algumas das classes de informações que foram obtidas e estruturadas para o uso em planejamento e em especial nas atividades relacionadas à elaboração do Plano Diretor do Município de Belo Horizonte.
• Demografia
• Concentração de lotes vagos
• Áreas com deficiência de equipamentos urbanos e institucionais • Distribuição de atividades econômicas
• Arrecadação de IPTU por bairro
• Localização e delimitação de vilas e favelas • Lei de uso e ocupação do solo
Além destes, o SIG de Belo Horizonte terá participação decisiva na elaboração do IQVU (Índice de Qualidade de Vida Urbana), que será o instrumento de avaliação e acompanhamento do Plano Diretor. O IQVU fará a medição da qualidade de vida dos cidadãos, com base na disponibilidade e acessibilidade dos serviços públicos.
Conclusão
A utilização de geoprocessamento em Belo Horizonte vem, aos poucos, confirmando a intenção inicial de se ter o maior número possível de áreas de atuação, trazendo benefícios para toda a administração municipal a partir da melhor distribuição e utilização da informação.
Alguns desafios ainda deverão ser enfrentados no desenvolvimento deste projeto, tais como atualização de dados gráficos, descentralização, comunicação de dados em redes de longa distância, acesso ao público, comercialização de informações e padronização do intercâmbio de informações geográficas. No entanto, consideramos que o geoprocessamento já é parte integrante e atuante dos recursos que a administração municipal tem ao seu dispor para cumprir o seu papel, contribuindo para a melhoria da qualidade dos serviços prestados ao cidadão.
