TerraMA² versão 4.0 - ALPHA 1

A plataforma TerraMA² necessita de inovações que atenda as aplicações diversas. Nesse sentido, estamos passando por uma reestruturação grande na base de nosso produto. Isto só tem sido possivel devido o projeto “BRAZIL CERRADO CLIMATE CHANGE MITIGATION PLATFORM OF MONITORING AND WARNING OF FOREST FIRES IN THE BRAZILIAN CERRADO PROJECT”, financiado pelo Banco Mundial (Banco Defra) obtido jundo ao Ministério do Meio Ambiente, que tem como um dos objetivos modernizar o projeto de Queimadas do INPE, fazendo uso da plataforma TerraMA².

Tais inovações que irão atender plenamente o projeto de Queimadas como várias outras aplicações. As principais inovações serão:

  • Coleta de dados ambientais: além de fazer busca de dados em outras instituições por meio de FTP (protocolo de transferência de dados) ou serviços web (WCS ou WFS), a aplicação poderá se servir de bases de dados que estejam localmente sendo “alimentadas” por outras tecnologias, como exemplo; uma antena que captura imagens de satélite meteorológico e armazena os arquivos em um disco local na rede do usuário.
  • Estratégia de armazenamento: dados matriciais (grades) são por natureza grandes consumidores de espaço físico de armazenamento e de complexo manuseio quando envolve séries históricas nas análises sobre grande volume de dados. Na versão nova da plataforma, além da estratégia de e armazenar dados no SGBD local do usuário, os dados matriciais poderão ser armazenados em sistemas de arquivos e processados dessa forma sem necessidade de importação para um banco relacional. Outras formas de armazenamento em bancos não relacionais também estão em estudo por parte da equipe de desenvolvimento da TerraMA2.
  • Novos operadores espaço-temporais: uma lista de novo operadores espaciais e temporais estão previstos de serem implementados sobre os diversos tipos de dados ambientais. Atualmente a unidade de tempo empregada nos operadores está restrita a valores em “horas”. Será permitido o usuário declarar que unidade mais conveniente ao tipo de dado disponível, no caso, valores em minutos, horas, dias, semanas, meses ou anos.
  • Linguagem de programação para modelos de análise: a versão atual permite que o usuário escreva os modelos de análise na linguagem LUA (www.lua.org) e na nova versão será incorporada a linguagem PYTHON (https://www.python.org/).
  • Geometria do objeto monitorado: a geometria do objeto monitorado, restrito a polígonos, será estendida a pontos e linhas. No caso de uma linha de transmissão de energia, por exemplo, análises poderão ser realizadas diretamente sobre o vetor da linha, sem necessidade de criar um “buffer” entorno da linha.
  • Novo aplicativo WEB: uma nova versão do aplicativo WEB utilizando novas ferramentas como OpenLayer 3.0 e bibliotecas em Javascript (JQuery, Bootstrap, Chart.js).

A Figura a seguir mostra como deverá operar a nova versão da plataforma TerraMA2, com destaque para as diferentes fontes de dados ambientais, onde a plataforma poderá coletar dados remotamente em outras fontes (instituições) ou se servir de dados localmente disponíveis que foram coletados por outras tecnologias como satélites de comunicação, celular, rádio entre outras.

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Novidades e Melhorias na versão 3

A nova versão do TerraMA² (antigo SISMADEN) têm as seguintes funcionalidade e melhorias:

  • Coleta de dados pontuais em diferentes localizações :

Além da coleta de dados de pontos fixos como PCD (Plataforma de Coleta de Dados) será possível coletar dados relacionados a ocorrência de fenômenos pontuais em diferentes localizações, tais como: focos de calor (incêndios), epidemias, doenças em culturas, etc. Além da localização dos pontos (latitude / longitude) e da data/hora de ocorrência, outros atributos poderão estar associados à ocorrência.

  • Pré-processamento sobre dados pontuais em diferentes localizações:

Ao inserir uma ocorrência no banco, será possivel configurar a intersecção espacial do ponto com vários planos vetoriais ou matriciais, armazenando o resultado na forma de atributo do ponto. No caso de cruzamento do ponto com planos vetoriais de polígonos, em havendo intersecção espacial, deve-se permitir escolher um ou mais atributos do polígono que serão transferidos para o ponto. No caso de cruzamento do ponto com um plano matricial (imagem ou grades numéricas) deve recuperar o valor do plano matricial e armazenar seu valor em um atributo associado ao ponto. Este pré-processamento deverá ser configurado no momento de inserção do ponto no banco de dados, como uma regra de coleta de dado definida pelo usuário.

  • Coleta de dados através de serviços WEB

Além da coleta de dados geo-ambientais na forma de arquivos por meio de FTP, é possível também coletar dados de Plataformas de Coleta de Dados (PCD) e grades numéricas, tais como hidroestimador e descargas elétricas, disponíveis no CPTEC, através de serviços WEB (WCS).

  • Análise baseada em modelos multi-resolução:

É possível desenvolver modelos que tenham resoluções diferentes em cada variável. A versão atual exige que todos os dados estejam na mesma resolução espacial para serem utilizados (cruzados). Na nova versão todos os requisitos necessários para converter os dados para uma mesma resolução deverão ser atendidos. Para esta conversão funções síntese, agregação e interpolação deverão ser consideradas. Os resultados deverão estar disponíveis para análises baseada em modelos ou para o preenchimento de células na TerraME.

  • Configuração dos dados enviados na notificação

A notificação enviada por email terá as opções de escolha de relatório “simplificado” e “completo”. O relatório simplificado é o que está disponível na versão atual. O relatório completo inclui uma lista em separado das áreas de risco que mantiveram o nível de alerta, isto é, o mesmo valor do alerta atual e anteriores. Neste caso, as duas listas de alertas (modificados e inalterados) devem permitir mostrar no mínimo um histórico dos últimos 5 alertas. Em ambos os relatórios, inclui a referência de data e hora para cada coluna, ou seja, dos alertas atuais e anteriores.

  • Nova interface WEB dos alertas

Nova interface de visualização das análises através da internet. A interface WEB permite acoplagem de serviços WEB, como WMF e WFS, assim como visualização sobre a base do Google Earth. O visualizador permite ainda apresentar a toponímia dos mapas de risco e mapas adicionais que foram definidas pelo TerraView. O texto associado ao plano ativo deverá ser apresentado ao passar o mouse sobre a geometria correspondente (ferramenta “tolltip”). Algumas propriedades da interface web poderão ser configuradas por uma janela do módulo de configuração, que poderá ser aplicadas a diferentes bancos de dados. Esta janela deverá permitir que o usuário especifique os seguintes itens: imagem no topo da página, logotipo da instituição, textos no topo e rodapé da página com diferentes propriedades de cor, tamanho e estilo. Esta interface de visualização deverá estar disponível para consultas a partir de servidores WEB sobre sistema operacional Windows e Linux.

  • Animação de dados hidrometeorológicos na interface de visualização WEB

Implementado a animação de dados matriciais a partir de grades numéricas armazenadas no banco. Permite que um dado hidrometeorológico, utilizado em análises, possa ser apresentado de forma animada. A animação suporta a apresentação de dados de observação (radares, satélites) e modelos de previsão, com possibilidade de animação a partir do horário local para a trás ou para frente, em numero de horas ou dias (dependendo da fonte de dados utilizada). O usuário pode configurar intervalo de tempo da animação, a velocidade e o intervalo de tempo entre cada amostragem.

  • Novo serviço que crie superfícies a partir de pontos

Implementado um serviço que executa a interpolação de dados pontuais de PCD’s quando uma nova coleta de dados é realizada. Interpoladores como “Vizinho mais próximo”, “IQD – Inverso do quadrado da distância” e “Superfície de Tendência” foram implementados. A interface de configuração desse serviço permite especificar a área (retângulo geográfico envolvente) que será utilizada pelo interpolador e a resolução (em metros ou graus decimais) da grade. O sistema disponibiliza automaticamente a grade criada como nova fonte de dados para ser utilizada nas análises.

  • Modelagem Dinâmica com TerraME:
    • Definir interface de comunicação com TerraME

Implementado acesso ao TerraME de modo que seja disponibilizado na forma de uma biblioteca em LUA e não apenas como um executável.

  • Aplicação de um modelo hidrodinâmico distribuído

Implementado um modelo Curva Número do Serviço de Conservação do Solo dos EUA (SCS, 1957), baseado no trabalho de Pereira (2008).

  • Apresentação de resultados de modelos em TerraME

Implementado a apresentação de mapas para cada instante da simulação.

  • Novos operadores para grades numéricas

Implementado novos operadores com dados matriciais previamente disponíveis no banco de dados. Estes operadores devem permitir calcular o total, média, mínimo e máximo entre várias grades numéricas que estão dentro de um intervalo de horas. Estes operadores poderão ser utilizados, por exemplo, para computar a chuva acumulada sobre imagens do satélite GOES-12, como é feito pelo CPTEC para o período de 24 horas. A vantagem desse operador é que a cada nova imagem coletada, pode-se obter o acumulado de chuva no período de horas desejado.

  • Operação espacial dos objetos monitorados com planos adicionais

Implementado operador espacial de intersecção espacial dos planos de risco (representados por polígonos) com planos adicionais (representados por pontos, linhas ou polígonos). O resultado da intersecção é apresentado na aplicação WEB.

  • Operação com dados pontuais

Implementado operadores espaciais que identifiquem o número de ocorrências de dados pontuais que estão dentro ou próximos de polígonos de risco.

  • Alertas a partir de dados pontuais

Implementado a geração de alertas a partir de qualquer dado hidrometeorológico ou ambiental coletado na forma pontual.

  • Documentação e Interface em Inglês e Espanhol
  • Documentação do código fonte
  • Documentação para compilação

Um roteiro de compilação do código fonte para as plataformas Linux Mandriva e Windows, 32 e 64 bits, contem a descrição de todas as dependências e procedimentos passo a passo da compilação.


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