Geoprocessamento livre

Com a decisão do INPE de portar para o Linux o Spring, seu famoso sistema de geoprocessamento, abre-se um leque grande de opções para todos os usuários

O INPE, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, sediado em São José dos Campos, São Paulo, e com bases espalhadas por todo o Brasil, sempre esteve ligado ao desenvolvimento da área de geoprocessamento no Brasil. Foi lá que há dezesseis anos foi lançada a semente do que é hoje um dos softwares de geoprocessamento mais avançados do mundo. O Sistema de Processamento de Infomações Georreferenciadas (Spring) é uma ferramenta do tipo GIS (Geographic Information System) com funções de processamento de imagens, análise espacial, modelagem numérica de terreno e consulta a bancos de dados espaciais. O projeto tem a participação de empresas e entidades como a PUC do Rio de Janeiro, a Embrapa, a IBM Brasil e o CNPq.

Criado com a finalidade de disponibilizar esse tipo de tecnologia no Brasil, em uma época em que a reserva de mercado impedia a importação de tecnologia estrangeira, o Spring tem objetivos bem definidos: ser uma opção gratuita e ao mesmo tempo poderosa para resolver os problemas de geoprocessamento e pesquisa do espaço e das interações humanas nele, e ser uma espécie de contraponto aos caríssimos sistemas de geoprocessamento comerciais. O Spring é gratuito, mas softwares comerciais de geoprocessamento podem custar muitas dezenas de milhares de dólares, o que o torna uma ameaça a essa política. Basta imaginar uma sala de aula com várias máquinas e um GIS instalado em cada uma para verificar que se trata de um investimento difícil de ser encarado.

Os primórdios do Spring

Voltemos à década de 80. No Brasil reinava a reserva de mercado. O INPE começou nessa época a pesquisar uma solução para tratamento de fotos de satélites. Chamado SITIM (Sistema de Tratamento de Imagens), esse programa prestava-se basicamente a trabalhar com fotos de satélite. Algum tempo depois, com a adição de novas funções, ele veio a se tornar o SITIM/GIS, que tratava imagens e dados geográficos. Ambos rodavam em estações Sun Sparc com sistema operacional Solaris.

O SITIM/GIS seria o "bisavô" do Spring. Naquela época, não havia no Brasil nenhum sistema que trabalhasse com microcomputadores e que tratasse imagens de satélite. Esse foi o primeiro sistema, e tudo começou a partir daí. Ele nasceu num contexto histórico brasileiro em que o INPE tinha como missão institucional criar novas tecnologias 100% nacionais a partir de investimentos do governo federal. Com isso, criava-se um modelo de desenvolvimento baseado na transferência de tecnologia. A partir daí, a iniciativa privada poderia explorar essa tecnologia da maneira que achasse mais conveniente, partindo de um contrato formal. E o INPE recebia royalties dessas empresas.

"Atualmente, esse modelo deixou de ser interessante em todos os setores, até mesmo para o setor público, não só no Brasil mas mundialmente", explica Antonio Miguel Vieira Monteiro, chefe do Departamento de Processamento de Imagens do INPE. Segundo ele, na época (1985), esse era o modelo que existia em quase todos os lugares. Por isso, o Spring tem um "defeito" que muitos linuxers podem considerar imperdoável: é um produto proprietário, cujo código é fechado e pertence ao governo federal. "O INPE está trabalhando para torná-lo livre, mas com todas as dificuldades legais e burocráticas de um órgão público isso deverá ser o resultado de uma transição lenta e não uma decisão imediata", completa Miguel. Em 1995, o INPE tomou uma decisão que estimulou a aceitação do Spring no mundo todo e aumentou a base instalada de 500 para 11 mil usuários: lançou uma versão para o Microsoft Windows e a disponibilizou de graça na Internet. A partir desse momento, muita coisa mudou na filosofia do Spring.

Em 1999, o INPE decidiu adotar o Linux como plataforma para desenvolvimento do Spring, porque o espírito de liberdade do Linux está em sintonia com os novos caminhos traçados para o Spring a partir daquele ano.

O Spring

O sistema desenvolvido pela equipe do Departamento de Processamento de Imagens do INPE possui na verdade um conjunto de programas destinados ao geoprocessamento. Disponível em três línguas (português, inglês e espanhol), pode ser obtido através do site oficial do Spring (www.dpi.inpe.br/spring) e possui uma instalação simples, apesar de ser em modo texto. Seguindo as indicações dos arquivos README presentes na distribuição não haverá problemas.

Após a instalação, é necessário ou criar uma base de dados ou acessar uma existente. "É o que nós chamamos de os cinco minutos de pânico: a criação da primeira base de dados no Spring", brinca Miguel Monteiro. Para que os novos usuários não entrem em pânico, no próprio site do INPE há uma base de dados de treinamento que pode ser baixada e instalada. Essa base faz parte de um curso de onze aulas, também disponível para download em formato PDF. Recomenda-se uma leitura detalhada da parte de cursos e manuais do site do Spring antes de efetivamente começar a trabalhar com ele.

A partir dos dados coletados em campo (seja por meio de pesquisas terrestres, imagens de satélite, entrevistas, seja por estudos geológicos) monta-se a base de dados e trabalha-se na interação dos dados colhidos em campo para obter as informações geográficas relevantes.

Como exemplo podemos citar a Prefeitura de São Vicente, no litoral de São Paulo, que utiliza o Spring para auxiliar em diversas áreas da administração municipal. Um dos estudos refere-se à pesquisa de deslizamentos de terra.

A partir de dados geográficos como fotos de satélites, pesquisas terrestres e precipitação pluviométrica, foi elaborado um mapa dos possíveis pontos de deslizamento de terra. Com essa previsão, o município pode alocar corretamente recursos para contenção dessas massas e evitar catástrofes e prejuízos.

Spring Web

Foi criada também uma ferramenta para visualização pela Internet das informações geradas pelo Spring. Chamada Spring Web, é um aplicativo em Java que possibilita um excelente nível de interatividade com a base de dados de um Spring em um servidor remoto.

O Spring Web foi desenvolvido para preencher uma lacuna nesse tipo de aplicação. Normalmente os geógrafos que trabalhavam com sistemas GIS geravam mapas e tabelas estáticos a partir dos resultados das pesquisas. Para representação na Internet, esses mapas e tabelas eram representados como gifs estáticos ou tabelas HTML atualizadas periodicamente. Com Spring Web, é possível que o próprio usuário tenha interatividade com os dados que ele quer acessar, podendo acrescentar filtros e escolher as amostras.

O Spring Web é, portanto, uma ferramenta que qualquer cidadão do mundo pode usar para visualizar dados de um servidor Spring que esteja na Internet. De fato, qualquer internauta, de posse dos endereços de servidores Spring na Internet, pode visualizar os dados lá disponibilizados. Por ser em Java, não há a necessidade de tê-lo instalado em sua máquina: basta acessar a página do Spring e o aplicativo é carregado via Internet no computador do usuário. Isso é desejável, pois barateia o custo de um sistema desse porte. Um exemplo de utilização do Spring e do Spring Web é o projeto Proarco — Sistema Interativo para Visualização de Focos de Calor no Arco da Amazônia (www.dpi.inpe.br/proarco).

Segundo Luis Eduardo Maurano, gerente do PROARCO, "já dispúnhamos de algumas ferramentas que, a partir das fotos dos satélites, detectavam os focos de incêndio na Amazônia". Essas ferramentas simplesmente coletavam esses dados e os disponibilizavam como mapas e relatórios periódicos, que não tinham muito mais do que as coordenadas geográficas (latitude e longitude) de cada foco. "Isso, num estado como o Mato Grosso, que é enorme, não adianta muito. Após o grande incêndio no Estado de Roraima, em 1998, o governo federal solicitou que desenvolvêssemos um sistema que desse informações mais precisas para a prevenção e o combate de catástrofes como aquela".

Para ter uma idéia de como o sistema funciona, clique no link "Veja os últimos dados de focos de calor usando o Spring Web 3.0" e escolha um dos estados do Brasil. Por exemplo, escolhendo Roraima (clique no logotipo do Spring sobre o estado), o aplicativo em Java será automaticamente executado. Um mapa do estado é mostrado, e é possível escolher panos de fundo (fotos de satélite) e planos que mostram os focos de incêndio em determinada data.

Quando se abre um plano, além de os pontos serem mostrados no mapa, uma tabela interativa é aberta. Essa tabela mostra todos os dados relativos àquele plano. No caso do Proarco, mostra latitude, longitude, sede do município que está queimando e informações sobre vegetação, clima e chuvas que possibilitam aos órgãos de combate a incêndios determinar a gravidade e a prioridade de cada foco.

Para que o Spring Web funcione, o browser utilizado deve possuir o plug-in Java (versão 1.3) apropriado. Não se deve esperar um grande desempenho do sistema, uma vez que depende da velocidade de conexão da Internet e do próprio Java, mas a utilidade do sistema acaba por superar essas deficiências.

Para saber mais

Site oficial do Spring: www.dpi.inpe.br/spring

O Spring em ação:
PROARCO — Detecção de focos de incêndio no arco da floresta amazônica www.dpi.inpe.br/proarco
PROCLIMA — Programa de Monitoramento Climático em Tempo Real da Região Nordeste www.cptec.inpe.br/products/proclima
Exclusão social na cidade de São Paulo www.dpi.inpe.br/geopro/exclusao
Entrevista com Miguel Monteiro - www.RevistaDoLinux.com.br/artigos