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Trabalho Final - Ciência & SIG

Aplicação dos SIG ao Controlo das Ajudas Comunitárias à Agricultura

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Aplicação dos SIG ao Controlo das Ajudas Comunitárias à Agricultura (MSc Ciência & SIG -12/02/2003)

  1. 1. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final       INSTITUTO SUPERIOR DE ESTATÍSTICA E GESTÃO DE INFORMAÇÃO MESTRADO/PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 62104 - Ciência & SIG TRABALHO FINAL APLICAÇÃO DOS SIG AO CONTROLO DAS AJUDAS COMUNITÁRIAS À AGRICULTURA Fernando José Pereira Gil (G2002178) 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  2. 2. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final INSTITUTO SUPERIOR DE ESTATÍSTICA E GESTÃO DE INFORMAÇÃO MESTRADO/PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 62104 - CIÊNCIA & SIG TRABALHO FINAL APLICAÇÃO DOS SIG AO CONTROLO DAS AJUDAS COMUNITÁRIAS À AGRICULTURA FERNANDO JOSÉ PEREIRA GIL (G2002178) Lisboa, 12 de Fevereiro de 2003 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  3. 3. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final INSTITUTO SUPERIOR DE ESTATÍSTICA E GESTÃO DE INFORMAÇÃO MESTRADO/PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 62104 - CIÊNCIA & SIG TRABALHO FINAL APLICAÇÃO DOS SIG AO CONTROLO DAS AJUDAS COMUNITÁRIAS À AGRICULTURA RESUMO Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) surgiram há cerca de quatro décadas e têm-se tornado ferramentas valiosas nas mais diversas áreas de conhecimento. Estes sistemas constituem um ambiente tecnológico, metodológico e organizacional, em que a área agrícola é uma das áreas de aplicação prefencial. Neste enquadramento é apresentado a aplicação dos SIG ao Controlo das Pedidos de Ajuda por Teledetecção nas suas componentes: Tecnologia, Dados, Organizações, Métodos, e Áreas de Conhecimento. Para se fazer face aos desafios colocados, houve necessidade de desenvolver uma aplicação SIG à medida do projecto. O SIG apresentado disponibiliza topologia em tempo real, encontrando-se a base de dados gráfica e alfanumérica na mesma base de dados Oracle 8i. O sistema permite entrada de dados gráficos, alfanuméricos e digitais (fotografias), emissão de fichas pra contolo de campo, introdução dos dados de campo, análise e categorização dos dados, atendimento aos agricultores para esclarecimento do resultados do controlo e emissão dos documentos gráficos e alfanuméricos (relatórios) com os resultados finais. Por fim, permite a exportação dos dados no formato de entrega. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  4. 4. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final INSTITUTO SUPERIOR DE ESTATÍSTICA E GESTÃO DE INFORMAÇÃO MESTRADO/PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 62104 - CIÊNCIA & SIG TRABALHO FINAL APLICAÇÃO DOS SIG AO CONTROLO DAS AJUDAS COMUNITÁRIAS À AGRICULTURA ÍNDICE DO TEXTO RESUMO...........................................................................................................................................................1 1. INTRODUÇÃO E OBJECTIVOS..............................................................................................................1 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.....................................................................................................................2 2.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS......................................................................................................................... 2 2.2 SISTEMA................................................................................................................................................ 2 2.3 INFORMAÇÃO......................................................................................................................................... 2 2.4 SISTEMA DE INFORMAÇÃO..................................................................................................................... 3 2.5 INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA..................................................................................................................... 4 2.6 SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA................................................................................................ 5 2.7 SIG COMO TECNOLOGIA INTEGRADORA................................................................................................... 7 2.8 COMPONENTES DE UM SIG..................................................................................................................... 7 2.8.1 Diagrama conceptual dos componentes dos SIG.................................................................................8 2.8.1.1 Tecnologia....................................................................................................................................................8 2.8.1.2 Dados............................................................................................................................................................ 9 2.8.1.3 Métodos......................................................................................................................................................10 2.8.1.4 Organização................................................................................................................................................10 2.8.1.5 Áreas de conhecimento...............................................................................................................................11 3. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DO TEMA......................................................................................12 3.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS....................................................................................................................... 12 3.2 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA..................................................................................................................... 13 3.3 COMPONENTES DO SIG ........................................................................................................................ 13 3.3.1 Tecnologia..........................................................................................................................................13 3.3.1.1 Hardware....................................................................................................................................................13 3.3.1.2 Software.....................................................................................................................................................14 3.3.2 Dados..................................................................................................................................................14 3.3.3 Métodos...............................................................................................................................................16 3.3.4 Organização........................................................................................................................................21 3.3.5 Áreas de Conhecimento......................................................................................................................22 4. PRINCIPAIS RESULTADOS....................................................................................................................23 5. CONCLUSÕES...........................................................................................................................................25 BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................................26 6. INTRODUÇÃO.............................................................................................................................................1 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  5. 5. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final 7. DESCRIÇÃO DO PROJECTO..................................................................................................................3 7.1 ASPECTOS GERAIS.................................................................................................................................. 3 7.2 LOCAL DE CONTROLO............................................................................................................................. 4 7.3 APLICAÇÃO DE CONTROLO..................................................................................................................... 6 7.4 VERIFICAÇÃO DA AMOSTRA DE PEDIDOS PARA CONTROLO....................................................................15 7.5 CARTOGRAFIA...................................................................................................................................... 16 7.5.1 Georeferênciação de cobertura aérea actualizada...........................................................................16 7.5.1.1 Rasterização de diapositivos.......................................................................................................................16 7.5.1.2 Apoio topográfico GPS...............................................................................................................................17 7.5.1.3 Cálculo GPS...............................................................................................................................................18 7.5.1.4 Triangulação aérea.....................................................................................................................................18 7.5.2 Ortorectificação de Imagens de Satélite............................................................................................20 7.5.2.1 Software.....................................................................................................................................................20 7.5.2.2 Modelo de Terreno.....................................................................................................................................20 7.5.2.3 Ortofotomapas............................................................................................................................................20 7.5.2.4 Ortorectificação..........................................................................................................................................21 7.5.3 Documentos cartográficos utilizados.................................................................................................26 INQUÉRITO DE CAMPO................................................................................................................................. 1 7.6 CONTROLO DAS PARCELAS DE VISITA OBRIGATÓRIA...............................................................................3 7.7 FOTOINTERPRETAÇÃO DAS IMAGENS ASSISTIDA POR COMPUTADOR.........................................................5 7.7.1 Introdução............................................................................................................................................5 7.7.2 Fotointerpretação.................................................................................................................................6 7.8 VISITAS RÁPIDAS COMPLEMENTARES ..................................................................................................... 9 7.9 INTRODUÇÃO DOS RESULTADOS DAS VISITAS RÁPIDAS............................................................................9 7.10 ANÁLISE E CLASSIFICAÇÃO................................................................................................................. 10 7.11 ATENDIMENTO DOS PRODUTORES........................................................................................................ 10 8. INTRODUÇÃO.............................................................................................................................................1 9. ADAPTAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DO SOFTWARE DE CONTROLO...................................1 ANEXO 1 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  6. 6. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG INSTITUTO SUPERIOR DE ESTATÍSTICA E GESTÃO DE INFORMAÇÃO MESTRADO/PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 62104 - CIÊNCIA & SIG TRABALHO FINAL APLICAÇÃO DOS SIG AO CONTROLO DAS AJUDAS COMUNITÁRIAS À AGRICULTURA 1. INTRODUÇÃO E OBJECTIVOS O presente trabalho, tem por objectivo enquadrar a aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG) no âmbito do Controlo assistido por Teledetecção das Ajudas às superfícies cultivadas ou forrageiras. O conjunto de projectos que enquadram o presente trabalho, dos quais fui Director Técnico e Gestor de Projecto ao serviço da empresa ProSistemas Consultores de Engenharia, SA, decorreram entre Abril de 2000 e Janeiro de 2002, e tiveram como cliente o Instituto Nacional de Intervenção e Garantia Agrícola (INGA). Num primeiro capítulo: é apresentada a revisão bibliográfica efectuada no âmbito deste trabalho, tendo em vista a recolha das definições consideradas mais relevantes ao enquadramento do tema: Sistema, Informação, Sistema de Informação, Informação Geográfica, e de Sistemas de Informação Geográfica, e de cada um dos seus componentes: Tecnologia, Dados, Organizações, Métodos, e Áreas de Conhecimento. Num segundo capítulo: Apresentação e discussão do tema, será efectuada a descrição sumária de todas as fases do controlo por teledetecção, com especial para as que impliquem ou resultem da aplicação do SIG. Num terceiro capítulo: Principais resultados, procurar-se-á enquadrar e ilustrar os componentes anteriormente definidos, no âmbito dos projectos de Controlo das Ajudas Comunitárias à Agricultura, que decorreram entre Abril de 2000 e Janeiro de 2002. No capítulo final, são apresentadas algumas conclusões. Em Anexo, serão apresentados dados mais detalhados sobre algumas das fases do projecto referido. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  7. 7. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Considerações gerais Neste capítulo, são apresentados os resultados da pesquisa bibliográfica efectuada no âmbito do presente trabalho. São, assim, explanadas várias definições: Sistema, Informação, Sistema de Informação, Informação Geográfica, e de Sistemas de Informação Geográfica, e seus componentes: Tecnologia, Dados, Organizações, Métodos, e Áreas de Conhecimento. 2.2 Sistema Sistema é um conjunto de objectos juntamente com as relações entre objectos e entre seus atributos (Coffey, 1981 cit. por Meneguette, 2001). A ênfase mais rigorosa sobre sistemas formalmente definidos tem surgido como resultado do reconhecimento de "sistema" como uma construção que é necessária para representar o conjunto complexo de inter-relações que existem no mundo real. (Coffey, 1981 cit. por Meneguette, 2001). Por outro lado, sistema é apresentado como componentes de um certo tipo interligados cujas ligações são definidas por um tópico e não espacialmente (Slobodian, R.) 2.3 Informação Dados e informação são coisas distintas. Dados são apenas elementos ou valores discretos que, isoladamente, não têm qualquer valor, só se transformam em informação quando relacionados ou interpretados de alguma forma. Ou seja, a informação é o resultado de alguma forma de processamento sobre dados. Os dados podem ser vistos, simplesmente, como a matéria prima necessária a esse processamento (Pereira, 1998). Para abordarmos outra definição de informação, é preciso revisitarmos a noção de dados, ou seja, conjunto de valores (numéricos, alfabéticos, alfanuméricos, gráficos), sem significado próprio. A partir do momento que tais dados passam a possuir um significado para um determinado uso ou aplicação, que lhes é conferido por um ser humano, deixam de ser meros registos para se constituírem em informações (Meneguette, 2001). Por outro lado, informação também é definida como dados que tenham sido processados num formato que seja apreendido pelo destinatário e que tenham valor para o processo de tomada de decisão (Yeung, 1998). 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  8. 8. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG No entanto, para que possa ser utilizada como um apoio eficaz à tomada de decisão, a informação só tem valor se se verificarem, simultaneamente, algumas condições (Benyon,1990 cit. por Pereira, 1998): • Actualidade: o valor da informação dependerá em grande parte da sua actualidade. Só com base em informação actualizada se podem tomar decisões acertadas. • Correcção: Não basta que a informação seja actual, é também necessário que, na medida do possível, seja rigorosa. Só com informação correcta se pode decidir com confiança. • Relevância: A informação deve ser devidamente filtrada, de tal forma que apenas aquela com relevância para cada situação seja considerada. • Disponibilidade: ... a informação tem que ser disponibilizada rapidamente, caso contrário deixa de ser útil. • Legibilidade: A informação só é informação se puder ser interpretada. De facto, de nada vale que a informação seja actual, precisa, relevante e disponibilizada em tempo oportuno se não puder ser entendida. A forma como é disponibilizada também tem grande importância. Por outro lado, informação só é útil para os seus destinatários quando é (Yeung, 1998): – Relevante; – De confiança, exacta e verificável; – Actualizada; – Completa; – Inteligível; – Consistente; – Fácil de manipular e adequadamente protegida. 2.4 Sistema de Informação Pode-se definir Sistema de Informação como o conjunto de elementos interrelacionados que visam a recolha, entrada, armazenamento, tratamento, análise e fornecimento de informações (Meneguette, 2001). 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  9. 9. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG A função de um sistema de informação é transformar os dados em informação utilizando os seguintes processos (Yeung, 1998): – Conversão – transformação de dados de um formato para outro, de uma unidade de medida para outra, ou de uma classificação para outra; – Organização; – Estruturação – formatação ou reformatação dos dados para que sejam compatíveis com uma determinada aplicação ou sistema de informação; – Modelação – incluindo análise estatística e visualização dos dados que irão melhorar o conhecimento do utilizador no processo de tomada de decisão. Os Sistemas de Informação podem ser divididos em: transacionais, gestores de informação e de apoio à decisão. Dentre os inúmeros Sistemas de Informação possíveis, aqueles que envolvem mais especificamente dados georeferenciados são os Sistemas de Informação Geográfica - SIG (Meirelles, 1994 cit. por Meneguette, 2001). 2.5 Informação Geográfica A geografia é muitas vezes descrita como o estudo do que está onde. Esta descrição é bem adequada se pensarmos nos elementos que se podem encontrar num mapa tradicional (Buckley, 1997): – A localização e a extensão de um elemento são identificadas explicitamente pela referência a um sistema de coordenadas que representa a superfície da Terra. Isto é onde o elemento se encontra. – Os atributos de um elemento descrevem a natureza desse elemento. Isto é o que o elemento é. Por outro lado, informação geográfica é definida como o conjunto de dados ou valores que podem ser apresentados em forma gráfica, numérica ou alfanumérica, e cujo significado contém associações ou relações de natureza espacial (Meneguette, 2001). Segundo Burrough (1986),e Departamento do Ambiente (1987) cit. por Heywood et al (2002), os dados espaciais (também designados como dados geográficos) são caracterizados pela informação acerca de posição, ligação com outros elementos e detalhes das características não espaciais. Resumindo, Informação Geográfica segundo Goodchild (1997) é: – A informação acerca de lugares na superfície da terra; 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  10. 10. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG – O conhecimento acerca de onde está algo; – O conhecimento acerca do que está num dado local. 2.6 Sistemas de Informação Geográfica Goodchild (1997) cit. por Heywood et al (2002) oferece um sumário bastante útil dos conceitos chave que nos podem auxiliar na definição de Sistema de Informação Geográfica (SIG): • A informação geográfica é a informação acerca da superfície da Terra; • As tecnologias de informação geográfica incluem os Sistemas de Posicionamento Global (GPS), a Detecção Remota e os Sistemas de Informação Geográfica; • Os Sistemas de Informação Geográfica são simultaneamente sistemas computacionais e aplicacionais; • Os SIG podem ter manifestações muito diferentes; • Os SIG podem ser utilizados numa variedade muito grande de aplicações; • A Ciência da Informação Geográfica é a ciência que se encontra por detrás da tecnologia SIG. Por seu turno, o Departamento do Ambiente (1987) cit. por Heywood et al (2002), efectuou uma listagem que corresponde às capacidades de um ‘SIG na verdadeira acessão da palavra’: 1. Rápido e fácil acesso a grandes volumes de dados; 2. A possibilidade de: • Seleccionar o nível de detalhe por área ou tema; • Interligar ou fundir um conjunto de dados com outro; • Analisar as características espaciais dos dados; • Procura de características particulares ou de alguns elementos numa área; • Actualização dos dados de uma forma rápida e barata; e • Modelar os dados e avaliar alternativas. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  11. 11. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG 3. Capacidade para produzir resultados formatados para responder a necessidades particulares (mapas, gráficos, listas de endereços e estatísticas sumárias). Começam-se por citar as seguintes definições de SIG: • Classe ou categoria de sistemas de informação caracterizada pela natureza espacial das informações, tais como a identificação, descrição e localização de entidades, actividades, limites e objectivos (Tomlinson, 1972 cit. por Meneguette, 2001). • Sistemas voltados para a aquisição, análise, armazenamento, manipulação e apresentação de informações referenciadas espacialmente (Marble, 1984 cit. por Meneguette, 2001). As definições de SIG que se passam a apresentar, dão-nos uma ideia do que os SIG são capazes de fazer, para além do que são: Segundo Burrough (1986) cit. por Heywood et al (2002) os SIG são: ‘um conjunto de ferramentas para recolher, armazenar, consultar a pedido, transformar e visualizar dados espaciais provenientes do mundo real, tendo em vista um conjunto de propósitos particulares‘. Segundo o Departamento do Ambiente (1987) cit. por Heywood et al (2002) um SIG é: ‘um sistema para capturar, armazenar, verificar, integrar, manipular, analisar e visualizar dados que estão espacialmente referenciados à superfície da Terra’. Segundo Foote et al (1995), os SIG são uma base de dados digital com um propósito especial, em que a forma primária de referência é constituída por um sistema de coordenadas espaciais comum. Um SIG requer meios de: 1. Carregamento de dados, a partir de mapas, fotografias aéreas, satélites, levantamentos topográficos e outras fontes; 2. Armazenamento, obtenção e consulta de informação; 3. Transformação, análise, e modelação (incluindo estatísticas espaciais) dos dados; 4. Produção de resultados, tais como mapas, relatórios e planos. Segundo Buckley (1997), um Sistema de Informação Geográfica é uma ferramenta computacional que se utiliza para cartografar e analisar os fenómenos geográficos que existem e ocorrem na Terra. A tecnologia SIG integra operações comuns de bases de dados, com os benefícios únicos da visualização e análise geográfica oferecidos pelos mapas. São estas as características que distinguem os SIG dos outros sistemas de informação. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  12. 12. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG Por último, sublinha-se que ‘uma definição alargada e actual deverá olhar para os SIG como o conjunto dos saberes associados ao conhecimento do comportamento geo-espacial de fenómenos (Ciência da Informação Geográfica) que permitem a integração quase perfeita de dados de naturezas diversas possibilitando uma interacção via WEB’ (ISEGI-UNL, 2002). Os SIG são constituídos por conceitos e ideias de muitas disciplinas diferentes. O termo Ciência da Informação Geográfica tem sido adoptado para fazer referência à ciência que se encontra por detrás destes sistemas. A Ciência da Informação Geográfica é suportada por disciplinas tão diversas como a cartografia, a ciência cognitiva, a ciência computacional, a engenharia, as ciências ambientais, a geodesia, a arquitectura paisagista, a lei, a fotogrametria, as politicas públicas, a detecção remota, a estatística e os levantamentos topográficos (Heywood et al , 2002). Resumindo, os SIG podem ser utilizados para adicionar valor aos dados espaciais. Ao permitir que os dados sejam organizados e visualizados de forma eficiente, ao integrá-los com outros dados, pela análise e pela criação de novos dados que por sua vez podem ser manipulados, os SIG criam informação valiosa que auxilia o processo de tomada de decisão. Um SIG pode ser descrito como uma forma de sistema espacial de suporte à decisão (Heywood et al, 2002). 2.7 SIG como tecnologia integradora Segundo Foote et al (1995): ‘... os Sistemas de Informação Geográfica têm tido um papel muito importante como uma tecnologia integradora. Apesar de apresentarem como algo de completamente novo, os SIG evoluíram interligando uma série de tecnologias discretas transformando o todo em algo muito maior que a mera soma das partes. Os SIG emergiram como uma tecnologia muito poderosa porque permitiram aos geógrafos a integração dos seus dados e métodos de tal forma que suportam as formas tradicionais de análise geográfica, tais como a análise de mapas por sobreposição, bem como os novos tipo de análise e modelação que estão para além das capacidades dos métodos manuais. Com os SIG é possível cartografar, modelar, consultar, e analisar grandes quantidades de dados contidos numa única base de dados. A importância dos SIG como tecnologia integradora é também evidente nas suas origens. O desenvolvimento dos SIG foi suportado pelas inovações que surgiram em muitas e diferentes disciplinas: Geografia, Cartografia, Fotogrametria, Detecção Remota, Topografia, Geodesia, Engenharia Civil, Estatística, Ciência dos Computadores, Investigação Operacional, Inteligência Artificial, Demografia, e muitos outros ramos das Ciências Sociais, das Ciências Naturais e da Engenharia.’ 2.8 Componentes de um SIG De um modo geral, as definições de SIG abrangem três componentes principais. Elas revelam que os SIG são sistemas computacionais. Isto implica que sejam 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  13. 13. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG mais que um conjunto de caixas de computador em cima de uma secretária, mas inclui hardware (as partes físicas do computador em si, e os seus periféricos – plotters e impressoras), software (os programas que correm num computador), e os procedimentos adequados (técnicas ou ordens para a implementação das tarefas). Estas definições também nos indicam que os SIG utilizam dados referenciados espacialmente ou dados geográficos, e que os SIG levam a cabo várias tarefas de gestão e análise sobre estes dados, incluindo o seu carregamento (input) e produção de resultados (output) (Heywood et al , 2002). Na prática porém, nenhum dos elementos principais (o sistema computacional, os dados ou as ferramentas de processamento) irá funcionar num SIG de modo isolado, e desta forma podem ser considerados de igual importância. No entanto, é talvez a natureza dos dados utilizados e a atenção dada a uma particular interpretação e processamento desses dados, que deverá permanecer no centro de qualquer definição de SIG (Heywood et al, 2002). 2.8.1 Diagrama conceptual dos componentes dos SIG A nossa definição exprime-se no diagrama conceptual dos componentes dos SIG. Olhando primeiro para os alvos deste diagrama, vemos: Tecnologia, Dados, Métodos, Organização e Áreas de Conhecimento (ISEGI-UNL, 2002). Criar e utilizar SIG significa dar atenção às interligações, com base na compreensão do que elas são e de como funcionam. Em qualquer situação serão críticos para o sucesso alguns elementos específicos da estrutura e as suas interligações. Os problemas da criação e do funcionamento de um SIG para um grande serviço público, não são os mesmos que serão enfrentados num pequeno SIG para um projecto de pesquisa (ISEGI-UNL, 2002). A omissão de quaisquer elementos relevantes nas interligações na produção de mapas tem as suas implicações: se houver fraquezas na tecnologia, nos dados, nos métodos, na base teórica do uso dos dados, na sua adequação para o negócio ou o utilizador, o sistema falha. Gerir as interligações é crítico para o sucesso. É esta a ideia chave para compreender os SIG (ISEGI-UNL, 2002). 2.8.1.1 Tecnologia O que entendemos então por tecnologia?... Por agora, só nesta Secção, e apenas como modo de não deixar escapar os fundamentos, adoptamos uma visão estreita e definimos tecnologia como o conjunto de dispositivos que usamos: hardware e software dos SIG (ISEGI-UNL, 2002). Em primeiro lugar, e ao mero nível dos sistemas, podemos considerar o hardware e o software como consistindo uma harmonização de Input-Processo- Output (ISEGI-UNL, 2002). Em segundo lugar, todos os sistemas de hardware compartilham a característica de serem capazes de manipular dados espaciais digitais (ISEGI-UNL, 2002). 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  14. 14. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG • Hardware, tal como se encontra definido em Meneguette (1997), corresponde à parte material, aos componentes físicos do sistema. Pode dividir-se em (ISEGI-UNL, 2002):  Periféricos de entrada: Rato, Teclado, câmaras digitais, Scanners de mapas analógicos, Scanners da superfície da Terra, Digitalizadores, e GPS;  Periféricos de saída: Monitores, Impressoras (laser ou jacto de tinta), Plotters;  Plataformas: Mainframes, Minicomputadores, Servidores, Estações de Trabalho, Microcomputadores (computador pessoal, computador portátil, notebook), PDA;  Redes: com fios, sem fios;  Software, um conjunto de instruções arranjadas de forma lógica, para serem inteligíveis pela CPU (Meneguette, 1997). – Software de Sistemas: Sistema operativo, SGBD, folha de cálculo, programa de desenho automático, – Software de SIG: software comercial, aplicações desenvolvidas à medida. 2.8.1.2 Dados A parte dos SIG que representa a realidade e os relaciona com situações especificas e aplicações são os dados (ISEGI-UNL, 2002). Qualquer SIG foi concebido para manipular dados espaciais (também designados como dados geográficos). Os dados espaciais são caracterizados pela informação acerca de posição, ligação com outros elementos e detalhes das características não espaciais. (Burrough, 1986; Departamento do Ambiente, 1987 cit. por Heywood et al, 2002). O método tradicional de representar a ocupação do espaço geográfico pelos dados espaciais é através de um conjunto de camadas temáticas. Este método, conhecido como a aproximação baseada em camadas, ainda é utilizado. Um método alternativo de representar a realidade num computador é considerar que o espaço é populado por objectos discretos (Goodchild, 1995 cit. por Heywood et al, 2002). Este método é conhecido como aproximação orientada ao objecto. (Heywood et al, 2002). Como forma de reflectirem a representação dos fenómenos reais, os dados são estruturados nos SIG de acordo com um de dois modelos – raster (por vezes designado de grelha) ou vector (Dale e McLaughlin, 1998; Peuquet, 1990 cit. por Heywood et al, 2002). 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  15. 15. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG O modelo raster é particularmente aplicável quando são usadas imagens provenientes de detecção remota (uma vez que os dados são recolhidos neste formato) e é considerado como a escolha mais apropriada para modelar fenómenos geográficos contínuos como a profundidade da neve. O modelo vectorial é mais apropriado para cartografar entidades geográficas discretas tais como estradas, rios e limites administrativos (Heywood et al, 2002). Outras questões a levar em linha de conta no que diz respeito aos dados são: a sua recolha, a modelação de dados, a qualidade dos dados (e implementação de uma estratégia de controlo da qualidade) e os direitos de autor e propriedade intelectual (ISEGI-UNL, 2002). 2.8.1.3 Métodos Os métodos são processos independentes ou regras para empreender as várias tarefas envolvidas na concepção, criação e operação dos SIG. Contêm as lógicas de procedimento e as especificações das acções. Cada actividade implica a adopção de um método. É o método escolhido que determina o sentido ou a qualidade dos resultados da acção. O método é a chave para tudo nas operações dos SIG (ISEGI-UNL, 2002). Nos métodos podem identificar-se dois contextos: os SIG Operacionais e os SIG Científicos; e três níveis: análise e concepção de métodos, processos de negócio, e métodos de base de dados (ISEGI-UNL, 2002). 2.8.1.4 Organização A realidade é que qualquer SIG só tem razão de ser numa organização. De facto sendo mais rigoroso, tem a sua razão de ser na situação de uma organização (ISEGI-UNL, 2002). Na componente em análise, podemos considerar dois contexto de utilização: os SIG Organizacionais e os SIG Científicos (ISEGI-UNL, 2002). Nos SIG Organizacionais podem-se ainda identificar três níveis (ISEGI-UNL, 2002): – o propósito dos SIG ou os objectivos do negócio; – o seu modo de uso ou os processos do negócio; e – as condições de uso ou os critérios do negócio. Colocam-se ainda dois tipos de questões (ISEGI-UNL, 2002): • quanto à situação do SIG na organização (localização, pertença, estrutura da organização, métodos utilizados e complexidade de aplicação), e 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  16. 16. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG • quanto aos recursos humanos (cargos, competências, politica e cultura). 2.8.1.5 Áreas de conhecimento Dado que, segundo ISEGI-UNL (2002), as áreas de conhecimento são dependentes do contexto, passo a enumerar aquelas que se encontram de alguma forma relacionadas com o âmbito do presente trabalho: instrumentos legais, ciências da computação, sistemas de informação, bases de dados, geografia, cartografia, detecção remota, e agronomia. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  17. 17. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG 3. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DO TEMA 3.1 Considerações gerais Neste trabalho pretende-se: apresentar, analisar e discutir a aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica no Controlo Assistido por Teledetecção Espacial das Ajudas às Superfícies Cultivadas ou Forrageiras. Nesta temática estamos nitidamente dentro do âmbito dos dois primeiros pontos considerados por Goodchild (1997), no que diz respeito a ‘o que é estar a fazer SIG’. De facto para Goodchild (1997), fazer SIG pode ser visto nas seguintes perspectivas: 1. Pode representar a utilização das ferramentas dos Sistemas de Informação Geográfica para resolver um problema. Por exemplo, estando envolvido num projecto SIG que pode ter as seguintes fases: - Definição do problema; - Aquisição do software e/ou hardware; - Aquisição dos dados; - Limpeza da base de dados; - Análise dos dados; - Interpretação e apresentação dos resultados. 2. Pode significar ajudar a construir as ferramentas; 3. Ou ainda, pode significar estudar a teoria e os conceitos que estão por detrás dos SIG e outras tecnologias da informação geográfica. A aplicação dos SIG ao Controlo Assistido por Teledetecção encontra-se relacionada com o primeiro dos pontos citados, porque estamos perante um projecto em que, a sua utilização de um SIG se impõe para resolver alguns problemas, e para dar resposta a várias questões, como se terá oportunidade de explanar nos capítulos seguintes. Em relação ao segundo ponto da referida citação, no âmbito do projecto em análise houve que proceder ao desenvolvimento de um conjunto de ferramentas, de forma a integrarmos a componente aplicacional, dentro de uma perspectiva técnica fiável e de uma vertente económica viável e sustentada. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  18. 18. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG 3.2 Definição do problema Verificar o cumprimento da legislação nacional e comunitária relativa às ajudas à agricultura, nomeadamente: verificação das superfícies ocupadas com culturas arvenses, forrageiras, retirada de terras obrigatória e/ou voluntária não alimentar, e de outras culturas subsidiáveis que beneficiem de ajudas financiadas pelo FEOGA, Indemnizações Compensatórias, e verificação de algumas das Boas Práticas Agrícolas/Condicionantes Ambientais. De seguida vai-se proceder à apresentação, analise e discusão, dos diversos componentes do SIG que concorrem para a resolução do problema. 3.3 Componentes do SIG 3.3.1 Tecnologia Quanto à tecnologia serão focadas as vertentes de hardware e software. 3.3.1.1 Hardware a) Plataformas: - 1 Servidor: PIV 1.9 Ghz, com dois discos rigidos UWSCSI de 17 Gb, 512 Mb de RDRAM, placa gráfica ‘on-board’ de 8 Mb, placa de rede (100 MIPS), leitor de CD-Rom 52x, unidade de disquetes, unidade de backup constituida por um disco rigido amovivel de 12 Gb. - 1 Estação de Trabalho: PIII 500 Mhz, com um disco rigido de 7200 rpm de 40 Gb, 256 Mb de SDRAM, placa gráfica de 32 Mb, placa de rede (100 MIPS), um gravador de CD-Rom 32x, leitor de CD-Rom 52x, leitor de cartões SmartMedia, unidade de disquetes, unidade de backup constituida por um disco rigido amovivel de 12 Gb. - 9 Estações de Trabalho: PIII 450 Mhz, com dois discos rigidos de 5400 rpm de 13 Gb, 256 Mb de SDRAM, placa gráfica de 32 Mb, placa de rede (100 MIPS), leitor de CD-Rom 52x, unidade de disquetes. - Microcomputadores - 1 computador portátil: PIII Celerom a 333 Mhz, com um disco rigido de 4 Gb, 64 Mb de SDRAM, placa gráfica de 4 Mb, placa de rede (100 MIPS), modem v9.2, leitor de CD-Rom 52x, e unidade de disquetes. Ecrã TFT de 14 “. b) Periféricos de entrada: - Rato (servidor) e rato óptico (estações de trabalho); - Teclado (em todas as plataformas); 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  19. 19. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG - Câmaras digitais: 9 camaras digitais de 1.3 milhões de pixeis, com cartões SmartMedia de 8 e 16 Mb. c) Periféricos de saída: - Monitores: 15” no servidor, 19” e 21” nas estações de trabalho. - Impressoras: 3 laser de alto débito (superior a 24 ppm) com 16 Mb de RAM, e 2 jacto de tinta, - Plotters: 2 HP 1050C com 128 e 265 Mb de RAM. d) Redes: com fios, protocolo - TCP/IP, switch INTEL de 16 portas, velocidade: 100 MIPS. 3.3.1.2 Software a) Software de Sistemas: - Sistema operativo: Windows 2000 SP2; - Sistemas gestores de bases de dados: MSAcess 2000 e Oracle 8i (8.1.5); - Programa de desenho automático: MicroStation SE; - Outros programas: MSWord 2000, MSExcel 2000 e PaintShop Pro v7. b) Software de SIG: - Software comercial: duas licenças de ArcGIS 8 - ArcInfo, e duas licenças de ArcView 3.2; - Aplicações desenvolvidas à medida: aplicação em Visual C++ desenvolvida ‘in-house’. 3.3.2 Dados A referenciação dos dados espaciais é importante e deve ser tida em linha de conta logo no início de qualquer projecto de SIG (Openshaw, 1990 cit. por Heywood et al, 2002). No caso em análise, utilizou-se o sistema de projecção Hayford-Gauss/Datum 73, com a origem das coordenadas no ponto ficticio situado a Oeste do Cabo de S. Vicente (obtido por translacção das coordenadas rectangulares M= 200 Km, ou seja para Oeste, e P=300 Km, ou seja para Sul) tendo como referência altimétrica o Datum Altimétrico Nacional referido ao marégrafo de Cascais. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  20. 20. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG Segundo Heywood et al (2002) os SIG necessitam de lidar com dois tipos de dados – dados gráficos e atributos não espaciais. Assim, enquanto os dados gráficos descrevem as características espaciais do elemento do mundo real que se encontra a ser modelado, os atributos não espaciais descrevem o que os elementos representam (Heywood et al, 2002). Por outro lado, como forma de reflectirem a representação dos fenómenos reais, os dados são estruturados nos SIG de acordo com um de dois modelos – raster (por vezes designado de grelha) ou vector (Dale e McLaughlin, 1998; Peuquet, 1990 cit. por Heywood et al, 2002). Desta forma, e no que diz respeito mais uma vez ao controlo das ajudas por teledetecção, os dados de entrada (fornecidos pelo INGA e pela Comissão Europeia), ou seja os dados que vão ser carregados e trabalhados nas vertentes Agronómica e Cartográfica, são: 1. Dados gráficos: - Ficheiros vectoriais com os limites geográficos das parcelas do parcelar agrícola declaradas no âmbito dos pedidos de ajudas a controlar. Estes ficheiros são fornecidos pelo INGA, sob forma de uma cobertura DGN por concelho, e respectivos projectos MGE, ou em formato Shapefile; 2. Dados alfanuméricos: - A informação alfanumérica e gráfica do parcelar agrícola, sob a forma de tabelas estruturadas por unidade administrativa – Concelho, no formato MSAcess 2000; - Informação alfanumérica da amostra dos pedidos de ajuda seleccionados para controlo, no formato MSAcess 2000. 3. Dados raster: - Ortofotomapas digitais à escala 1:5.000 e 1:10.000 de 2000 e 1995 e parcialmente de 1996, em formato TIFF não comprimido; - Modelos Digitais do Terreno, cartas de declives e cartas militares em formato digital; - Imagens de Satélite: Cinco por local de controlo, de qualquer um dos tipos: SPOT XS; SPOT Xi; LandSAT TM 5, ETM e ETM+; e IRS 1D. 4. Outro tipo de dados: - Elementos cartográficos utilizados na produção dos ortofotomapas digitais do parcelar agrícola, pontos fotogramétricos, pontos GPS, bem 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  21. 21. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG como todo o apoio cartográfico utilizados para a produção dos referidos ortofotomapas; - Cobertura aerofotográfica de escala aproximada 1/30.000 para parte do Território Nacional, bem como uma colecção de provas directas e esquemas de enquadramentos das linhas de voo na escala 1/25.000; - Modelo de ficha de controlo a adoptar. 3.3.3 Métodos Da análise do contexto global do projecto, definiram-se as seguintes fases nas acções de controlo assistido por teledetecção: 1. Verificação das bases de dados gráfica e alfanumérica: Desta forma há que garantir que não há inconsistências do tipo: - Falta de códigos de culturas e/ou áreas declaradas, - Falta de número do INGA (NINGA), - Inconsistências entre as várias tabelas da Base de Dados para o mesmo pedido, - Diferença de áreas declaradas dos grupos individuais para o somatório total, - Diferenças entre o número total de declarações ao longo do pedido, - Ausência de dados administrativos e/ou outros, - Falta de sincronia e consistência entre a base de dados gráfica e alfanumérica; - Problemas topológicos na base gráfica. Estas verificações são efectuadas mediante o processamento dos ficheiros gráficos no ArcGIS, mais especificamente recorrendo ao módulo de ArcInfo WorkStation, utilizando uma bateria de scripts de Arc Macro Language (AML), bem como através de um conjunto de consultas (queries) sobre a base alfanumérica, e ainda com consultas cruzadas entre os dados gráficos e alfanuméricos. 2. Carregamento dos dados no SIG (aplicação de controlo): O carregamento ou introdução dos dados é o processo de conversão dos dados do seu formato inicial para um formato que possa ser utilizado por um SIG (Aronoff ,1989 cit. por Heywood et al, 2002). 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  22. 22. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG Foi desenvolvido um módulo na aplicação de controlo com vista ao carregamento dos dados gráficos e alfanuméricos para a base de dados do projecto (Oracle 8.1.5), que se processa da seguinte forma: - após as verificações topológicas os ficheiros gráficos são exportados no formato shapefile para a directoria de projecto respectiva; - a base de dados final, no formato MSAccess 2000, é colocada na directoria de projecto respectiva; - inicia-se o carregamento com um click no botão de comando respectivo: - todas as linhas são carregadas para memória, quer ao nivel da parte gráfica das linhas, quer do atributo que identifica o tipo de linha; - ainda em memória, são construidas as topologias das parcelas; - Nesta altura a topologia (de polígonos) das parcelas está em memória numa representacão do tipo arco-nó-face; - O concelho é todo inserido num só registo da base de dados. Graficamente é um blob que contem a topologia de parcelas serializado (em binário) de uma forma compacta. A aplicacão carrega esse Bynary Large Object (BLOB) de uma só vez em memória, o que irá servir para desenhar a vista geral, que apoia a navegacao; - para cada parcela da topologia de parcelas a aplicacão constroi uma topologia de subparcelas; - No inicio, como as parcelas ainda não foram subdivididas, a topologia de subparcelas para cada parcela acaba por ser uma única subparcela (vazia) que cobre toda a área da parcela; - Cada uma destas topologias de subparcelas é gravada num registo separado num tabelas na base de dados. Basicamente a tabela tem um campo alfanumérico que identifica a parcela à qual corresponde a topologia de subparcelas, e um campo BLOB que contem a serializacão (em binário) das topologias de subparcelas; - Inicialmente em termos geométricos a subparcela é uma cópia da parcela, mas estruturalmente são diferentes. A parcela é uma face da topologia de parcelas que cobre todo o concelho. Para essa parcela é construida uma topologia de subparcelas que cobre a área da parcela escolhida e que contem exactamente 1 face (subparcela) que cobre toda essa área. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  23. 23. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG - Posteriormente, são criadas as tabelas alfanuméricas via scripts SQL, após o que é carregado no Oracle a informação relativa à parte alfanumerica. 3. Tratamento das Imagens de Satélite: vide Anexo 1; 4. Produção de cartografia (ortofotomapas e fotografias aéreas georeferenciadas): vide Anexo 1; 5. Recolha das Parcelas Testemunha (Verdade de Terreno): vide Anexo 1; 6. Controlo das Parcelas de Visita Obrigatória: vide Anexo 1; 7. Fotointerpretação dos Pedidos de Ajuda: Encontra-se descrito no Anexo 1 as funcionalidades disponibilizadas pela aplicação de controlo, para efectuar a fotointerpretação, bem como vários screen shots de janelas da aplicação que ilustram o seu Graphical User Interface (GUI). Em seguida, descrevem-se sumariamente as suas ferramentas do sistema de topologia em tempo real: - O sistema de edicão com topologia em tempo real está baseado num pequeno número de operacões básicas. Cada operacão esta definida de forma a preservar a consistencia topológica da base gráfica. Basicamente, se antes da operacão a topologia está consistente depois da operacão tambem estará. - O sistema de informacão em topologia real funciona sobre a topologia de subparcelas; - As operacões básicas de edicão topológica são as seguintes: o Subdivisão de uma parcela em duas. Há duas variantes: uma variante, Split, em que o novo arco toca o contorno da face a subdividir, e a outra, Dig, em que o novo arco era um contorno fechado que abria um buraco na face;  No caso da primeira variante o arco podia cruzar buracos tocando 1 vez para entrar e outra para sair. O sistema restringe a edicao por forma a garantir a consistencia topologia final: não deixa auto-intersectar o arco, definir mais do que 2 áreas separadas, etc. o Fusão de 2 parcelas numa única por eliminacão de um arco ou mais no caso de haver buracos (ilhas). Escolhe-se um arco (no caso de haver buracos cortados o sistema infere os outros), o utilizador confirma e as parcelas são fundidas; 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  24. 24. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG o Edicão dos vértices dos arcos - O sistema impede que se arrastem para posicões que provoquem auto-interseccão ou outros problemas. - Ao realizar cada uma destas operacões, o sistema tira automaticamente as consequencias em termos alfanuméricos, duplicando ou fundindo os registos alfanuméricos; - Para além disto, a aplicacão dissolve automaticamente os arcos entre faces adjacentes com os mesmos atributos básicos fundindo-as. E renumera a nova subparcela. 8. Visitas Rápidas às parcelas com dúvidas de Fotointerpretação e Controlo de IC’s: vide Anexo 1; 9. Introdução dos Resultados das Visitas Rápidas: O processo de introdução destes dados, encontra-se descrito no Anexo 1. Em seguida, descreve-se sumariamente a ferramentas de colocação das fotografias digitais. Quando se procede ao carregamento do trabalho de campo há que indicar na subparcela respectiva o local, e o ponto de vista de tomada da fotografia. Este procedimento é efectuado desenhando uma seta com esta ferramenta. Após o desenho, é solocitado ao técnico que indique a localização da fotografia, que é seguidamente inserida na tabela Fotografias da base de dados como um BLOB. 10. Análise e Classificação dos Processos: vide Anexo 1; 11. Atendimento dos Produtores: vide Anexo 1; 12. Controlo de qualidade Seguidamente passam-se em revista procedimentos de controlo de qualidade adoptados no âmbito do projecto em análise.  Fotointerpretação: De forma a garantir a qualidade na fotointerpretação, foram criados alguns mecanismos de controlo de qualidade para esta fase, de forma a uniformizar critérios de trabalho. - Formação dos fotointerpretes e Manual de Fotointerpretação: Os fotointerpretes têm formação intensa, dois elementos por computador, com dados reais, de forma a habituarem-se às ferramentas e regras de fotointerpretação. Serão apoiados pelos Coordenadores da Fotointerpretação, pelo Manual de Fotointerpretação e pelos dados do Inquérito de campo. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  25. 25. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG - Identificação do operador nas parcelas fotointerpretadas: A identificação por parcela do nome do fotointérprete permite ao próprio saber que o seu trabalho pode ser revisto e identificado, e para que se possam verificar dúvidas sistemáticas que assim podem ser resolvidas. Cada parcela fotointerpretada acumula assim um histórico, que permite saber, em caso de necessidade, por quem e quando foi analisada. Esta identificação permite também conhecer os rendimentos e qualidade de trabalho dos vários fotointerpretes. - Existência de códigos internos de dúvida: A existência destes códigos permite eliminar em caso de dúvida, a atribuição de códigos errados por inexperiência do fotointérprete. Estes códigos são revisitados durante a validação da fotointerpretação, antes da atribuição de um código final de constatação. - Menu da validação da fotointerpretação: A validação da fotointerpretação é sem dúvida a acção mais importante do processo de verificação da qualidade. Por este menu passarão, para confirmação, todos os códigos de fotointerpretação diferentes de OK, uma percentagem de pelo menos 50% de códigos OK, todas as parcelas SIP com mais de uma declaração por parcela do parcelário, etc.  Visitas Rápidas: O controlo de qualidade das visitas rápidas baseia-se para além da formação dos técnicos, na produção de material de campo de boa qualidade que permita uma boa localização e identificação no campo da parcela a visitar, e na efectivação de, pelo menos 10% de visitas às parcelas, efectuadas por parte das várias equipas, pelos coordenadores das visitas rápidas de cada site.  Base de dados gráfica final: O controlo de qualidade da base vectorial assumirá duas vertentes: • verificação da delimitação das parcelas; • verificações topológicas. A equipa de controlo de qualidade, procederá primeiramente à verificação da correcta delimitação das parcelas em ecrã, após o que, e recorrendo ao SIG ArcInfo, procederá ao seu processamento, e respectivas verificações topológicas (detecção e correcção dos 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  26. 26. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG erros de geocontinuidade de limites contíguos e elementos lineares, e dos erros de codificação das linhas). 3.3.4 Organização Por forma a assegurar a consistência do trabalho, e a interligação das diferentes equipas, este projecto foi conduzido por um Coordenador Geral, que foi simultaneamente o Director Técnico. Este técnico tem formação superior agronómica, formação na área dos sistemas de informação geográfica, especialização em bases de dados relacionais, especialização em fotointerpretação espacial e aérea, bem como, conhecimento profundo e actualizado da legislação nacional e comunitária especifica dos procedimentos do Sistema Integrado do Gestão e Controlo, e das normas do Controlo das Ajudas por Teledetecção. As funções de sub-coordenação, foram desempenhadas por técnicos superiores com formação na área agrícola com mais de três anos de experiência, com especialização em fotointerpretação espacial e aérea, bem como, na área dos SIG, conhecimento profundo e actualizado da legislação nacional e comunitária especifica aos procedimentos do Sistema Integrado do Gestão e Controlo, e às normas do Controlo das Ajudas por Teledetecção e conhecimentos detalhados do SIP. Em cada local de controlo foi utilizada a seguinte estrutura: -Um coordenador, a que corresponderá um técnico superior com formação na área agrícola, com especialização em fotointerpretação espacial e aérea, bem como, na área dos SIG, conhecimento profundo e actualizado da legislação nacional e comunitária especifica aos procedimentos do Sistema Integrado do Gestão e Controlo, e às normas do Controlo das Ajudas por Teledetecção e conhecimentos detalhados do SIP; -Catorze fotointérpretes com formação superior agrícola; -Dezasseis técnicos de campo, organizados em equipas com dois elementos, com conhecimento profundo da região, com formação média na área agrícola. A equipa técnica que executou os trabalhos relacionados com a produção cartográfica foi chefiada por um técnico superior com formação na área geográfica, e com vários anos de experiência em trabalhos de índole semelhante, e 12 operadores. O desenvolvimento das aplicações informáticas esteve a cargo de três técnicos superiores de Informática da área de programação. Os SIG e Bases de Dados foram suportados pela coordenação do projecto, em articulação directa com o Director Técnico. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  27. 27. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG O controlo de qualidade foi exercido pelas equipas coordenadoras de cada tarefa, em articulação directa com o Director Técnico. No Anexo 1 pode-se consultar o Organigrama da equipa de projecto. 3.3.5 Áreas de Conhecimento As áreas de conhecimento necessárias à boa execução das tarefas atrás descritas são as passo a enumerar: - instrumentos legais: para listar e compreender os problemas a resolver; - ciências da computação: para implementar as ferramentas que suportam o sistema ; - bases de dados: para gerir de forma eficiente a infrastrutura; - cartografia: para produzir bons elementos de base; - detecção remota: para bem (foto)interpretar o que se vê; e - agronomia: conjunto de competências essenciais para lidar com toda a problemática do maneio e desenvolvimento das culturas agrícolas e forrageiras, bem como em relação às boas práticas agricolas e medidas de protecção do meio ambiente. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  28. 28. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG 4. PRINCIPAIS RESULTADOS Os dados que resultam deste projecto são os seguintes: • Aplicação de Controlo com a totalidade da informação gráfica e alfanumérica; • Duas colecções de ortofotomapas digitais, em CD-ROM formato TIFF não comprimido; • Uma colecção de diapositivos com os pontos artificiais e provas directas com os pontos usados na aerotriângulação; • Croquis e descrições dos vértices utilizados e dos pontos de apoio fotogramétrico, e restantes elementos de base; • Modelo digital do terreno utilizado na ortorectificação e imagens “raster” utilizados no trabalho; • Uma listagem e respectiva base de dados, discriminativa dos processos, após controlo de campo, por requerente e agrupados em Conformes e Não Conformes, apresentados por zona de trabalho e com indicação do ou dos motivos da classificação, bem como os resultados finais por parcela declarada, grupo de culturas, área e ocupação do solo; • Relatórios detalhados, conclusivos e individualizados, nomeadamente para os processos classificados como não conformes e para a amostra seleccionada para controlo de qualidade; • Saídas gráficas em cujo “layout” consta o nome da entidade adjudicante e adjudicatária, limites das parcelas e respectivo código identificativo, tabela com as áreas discriminadas por parcelas, associadas ao código identificativo, coordenadas militares em km nos quatro cantos, enquadramento de saída na cartografia 1:25 000 do IGeoE, a data de controlo e o fundo ortofotográfico; • Dois relatórios técnicos: intermédio e final. • Pastas fascículo individualizadas por requerente, com os seguintes elementos: a) Um extracto dum ortofotomapa a preto e branco em escala adequada à zona de trabalho em formato A4 com sobreposição a branco dos limites de todas as parcelas declaradas - documento tipo P3, que serviu de base às fiscalizações de campo (visitas rápidas), incluindo as amostras das culturas; b) Documentos tipo P3, para a totalidade da exploração, para todos os requerentes convocados para as sessões de atendimento, bem como para 10% dos processos classificados como Conformes; 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  29. 29. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG c) Relatórios de controlo. • CD-ROM com todas as fotografias digitais resultantes das fiscalizações de campo (visitas rápidas), organizadas por requerente. No Anexo 1 são mencionados, em complemento, conjuntos de resultados obtidos quer ao nivel global, quer ao nível de cada uma das fases intermédias. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  30. 30. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG 5. CONCLUSÕES Sem o concurso das tecnologias disponibilizadas pelos SIG, e na ausência dos recursos tecnológicos em hardware massificados nos últimos anos, não seria possível levar a cabo um projecto com as dimensões do Controlo das Pedidos de Ajuda por Teledetecção, no curto espaço de tempo correspondente ao periodo entre o final do ciclo das culturas de Inverno e a maturação das culturas de Verão. Este tipo de projectos, necessita de um apoio aplicacional bastante consistente derivado da quantidade de tarefas a efectuar, e da sua complexidade. O facto de se trabalhar com um SIG, que disponibiliza topologia em tempo real, e em que a base de dados gráfica e alfanumérica se encontram na mesma base de dados é tambem uma vantagem assinalável. Termino focalizando a questão, no factor de sucesso decisivo de qualquer SIG: as pessoas. Mesmo porque ‘não há SIG algum que exista de forma isolada do seu contexto organizacional, tendo sempre que existir pessoas para planear, implementar e operar o sistema, bem como para tomar decisões em relação ao output.’, Heywood et al (2002). 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  31. 31. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG BIBLIOGRAFIA 1. ISEGI-UNL. Mestrado em Ciência e SIG, 2002/2003. Documentação fornecida no âmbito da cadeira de Ciência & Sistemas de Informação Geográfica. 2. Albert K. Yeung, NCGIA Core Curriculum in GIScience, 1998. “Unit 051 - information organization an data structure”. Em: http://www.ncgia.ucsb.edu/giscc/units/u051/ 3. David J. Buckley, “The GIS Primer – An Introduction to Geographic Information Systems”, 1997. Fundamental Concepts. http://www.innovativegis.com/basis/primer/concepts.html. 4. David J. Buckley, “The GIS Primer – An Introduction to Geographic Information Systems”, 1997. Nature of Geographic Information. Em: http://www.innovativegis.com/basis/primer/nature.html. 5. Michael F. Goodchild, NCGIA Core Curriculum in GIScience, 1997. “Unit 002 - What is Geographic Information Science?” em: www.ncgia.ucsb.edu/education/curricula/giscc/units/u002. 6. Kenneth E. Foote and Margaret Lynch, The Geographers Craft Project, Department of Geography, The University of Colorado at Boulder, 1995. “Geographic Information Systems as an Integrating Technology: Context, Concepts, and Definitions”. Em: www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/intro/intro.html 7. Heywood, Cornelius & Carver, 2002. “An Introduction to Geographical Information Systems”, Second edition. Prentice Hall. 8. MENEGUETTE, A. A. C. Curso Virtual de Cartografia e SIG. Disponível em: <http://www.prudente.unesp.br/cartosig/index.html>. Acesso em: 1 de Fevereiro de 2003. 9. MENEGUETTE, A. A. C. Introdução ao SIG. Disponível em: <http://www2.prudente.unesp.br/cartosig/SIG/body_sig.html>. Acesso em: 1 de Fevereiro de 2003. 10. Pereira, José Luis. “Tecnologia de Bases de Dados”, 3ª edição. FCA 11. Robert Slobodian, Malaspina University-College. Geography for GIS. Em: http://www.ncgia.ucsb.edu/cctp/units/geog_for_GIS/GC_60_1.html. 12. Controlo Assistido por Teledetecção das Ajudas às Superfícies Cultivadas ou Forrageiras. Campanha de 2001-2002. Relatório Final. Lisboa, Janeiro de 2002. 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  32. 32. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG INSTITUTO SUPERIOR DE ESTATÍSTICA E GESTÃO DE INFORMAÇÃO MESTRADO/PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 62104 - Ciência & SIG TRABALHO FINAL APLICAÇÃO DOS SIG AO CONTROLO DAS AJUDAS COMUNITÁRIAS À AGRICULTURA ANEXO Fernando José Pereira Gil (G2002178) 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  33. 33. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - Ciência & SIG INSTITUTO SUPERIOR DE ESTATÍSTICA E GESTÃO DE INFORMAÇÃO MESTRADO/PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 62104 - CIÊNCIA & SIG TRABALHO FINAL APLICAÇÃO DOS SIG AO CONTROLO DAS AJUDAS COMUNITÁRIAS À AGRICULTURA ANEXO FERNANDO JOSÉ PEREIRA GIL (G2002178) Lisboa, 10 de Fevereiro de 2003 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc
  34. 34. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo INSTITUTO SUPERIOR DE ESTATÍSTICA E GESTÃO DE INFORMAÇÃO MESTRADO/PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 62104 - CIÊNCIA & SIG TRABALHO FINAL APLICAÇÃO DOS SIG AO CONTROLO DAS AJUDAS COMUNITÁRIAS À AGRICULTURA ANEXO CONTROLO ASSISTIDO POR TELEDETECÇÃO DAS AJUDAS ÀS SUPERFÍCIES CULTIVADAS OU FORRAGEIRAS CAMPANHA 2001/2002 ÍNDICE DO TEXTORESUMO...........................................................................................................................................................11. INTRODUÇÃO E OBJECTIVOS..............................................................................................................12. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.....................................................................................................................22.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS......................................................................................................................... 22.2 SISTEMA................................................................................................................................................ 22.3 INFORMAÇÃO......................................................................................................................................... 22.4 SISTEMA DE INFORMAÇÃO..................................................................................................................... 32.5 INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA..................................................................................................................... 42.6 SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA................................................................................................52.7 SIG COMO TECNOLOGIA INTEGRADORA................................................................................................... 72.8 COMPONENTES DE UM SIG..................................................................................................................... 7 2.8.1 Diagrama conceptual dos componentes dos SIG.................................................................................83. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DO TEMA......................................................................................123.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS....................................................................................................................... 123.2 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA..................................................................................................................... 133.3 COMPONENTES DO SIG ........................................................................................................................ 13 3.3.1 Tecnologia..........................................................................................................................................13 3.3.2 Dados..................................................................................................................................................14 3.3.3 Métodos...............................................................................................................................................16 3.3.4 Organização........................................................................................................................................21 3.3.5 Áreas de Conhecimento......................................................................................................................224. PRINCIPAIS RESULTADOS....................................................................................................................235. CONCLUSÕES...........................................................................................................................................25BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................................266. INTRODUÇÃO.............................................................................................................................................17. DESCRIÇÃO DO PROJECTO..................................................................................................................37.1 ASPECTOS GERAIS.................................................................................................................................. 37.2 LOCAL DE CONTROLO............................................................................................................................. 403021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc i
  35. 35. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo7.3 APLICAÇÃO DE CONTROLO..................................................................................................................... 67.4 VERIFICAÇÃO DA AMOSTRA DE PEDIDOS PARA CONTROLO....................................................................157.5 CARTOGRAFIA...................................................................................................................................... 16 7.5.1 Georeferênciação de cobertura aérea actualizada...........................................................................16 7.5.2 Ortorectificação de Imagens de Satélite............................................................................................20 7.5.3 Documentos cartográficos utilizados.................................................................................................26 INQUÉRITO DE CAMPO................................................................................................................................. 17.6 CONTROLO DAS PARCELAS DE VISITA OBRIGATÓRIA...............................................................................37.7 FOTOINTERPRETAÇÃO DAS IMAGENS ASSISTIDA POR COMPUTADOR.........................................................5 7.7.1 Introdução............................................................................................................................................5 7.7.2 Fotointerpretação.................................................................................................................................67.8 VISITAS RÁPIDAS COMPLEMENTARES ..................................................................................................... 97.9 INTRODUÇÃO DOS RESULTADOS DAS VISITAS RÁPIDAS............................................................................97.10 ANÁLISE E CLASSIFICAÇÃO................................................................................................................. 107.11 ATENDIMENTO DOS PRODUTORES........................................................................................................ 108. INTRODUÇÃO.............................................................................................................................................19. ADAPTAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DO SOFTWARE DE CONTROLO...................................103021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc ii
  36. 36. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo 62104 - CIÊNCIA & SIG TRABALHO FINALAPLICAÇÃO DOS SIG AO CONTROLO DAS AJUDASCOMUNITÁRIAS À AGRICULTURA ANEXO CONTROLO ASSISTIDO POR TELEDETECÇÃO DAS AJUDAS ÀS SUPERFÍCIES CULTIVADAS OU FORRAGEIRAS CAMPANHA 2001/20026. INTRODUÇÃOEste projecto foi efectuado pelas empresas ProSistemas e Estereofoto que para oefeito se constituíram em Consórcio. Um vez adjudicado o trabalho as consorciadasmontaram duas cadeias de produção, tendo sido a distribuição das tarefas, aseguinte:Tarefas / Empresa ProSistemas EstereofotoCoordenação Geral XDesenvolvimento de Sw XOrtorectificação imagens e voo XSelecção da Amostra XInquérito de terreno XFotointerpretação XVisitas de terreno XImpressão de relatórios XConvocatórias Finais XRelatórios Intermédio e Final X XSeguidamente apresenta-se o organigrama do Projecto. O valor entre parêntesisrefere-se ao número de técnicos envolvidos em cada uma das tarefas.03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc 1
  37. 37. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo JRC / ISPRA INGA Consórcio ProSistemas / Estereofoto Director Técnico Director Projecto Director Projecto ProSistemas Estereofoto Cartografiaoto Visitas Rápidas SIG e BDD Aplicação de Controlo depretação Controlo Qualidade (4)(9) (16) (3) (2) 03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc 2
  38. 38. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo7. DESCRIÇÃO DO PROJECTO7.1 Aspectos GeraisAs acções de controlo assistido por teledetecção, decorreram entre Julho eNovembro de 2001, no Baixo Alentejo, de acordo com as seguintes fases: 13. Recepção das Bases de Dados Gráfica e Alfanumérica; 14. Recepção e Tratamento das Imagens de Satélite; 15. Recolha das Parcelas Testemunha (Verdade de Terreno); 16. Controlo das Parcelas de Visita Obrigatória; 17. Fotointerpretação dos Pedidos de Ajuda; 18. Produção de Documentos para as Visitas Rápidas e Controlo IC’s; 19. Visitas Rápidas às parcelas com dúvidas de Fotointerpretação e Controlo de IC’s; 20. Introdução dos Resultados das Visitas Rápidas; 21. Análise e Classificação; 22. Emissão de Relatórios e Documentos Gráficos para a Confirmação de Terreno; 23. Atendimento dos Produtores; 24. Produção das BDD Finais.03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc 3
  39. 39. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo7.2 Local de controloNa figura seguinte, apresenta-se de forma esquemática o local de controlo.No local de controlo, o INGA seleccionou do universo dos produtores que secandidataram às ajudas comunitárias uma amostra de 3.413 requerentes, a quecorrespondem 74.411 declarações e 605.907,45 ha declarados.As culturas declaradas e a controlar na área de trabalho, após serem agrupadas nosrespectivos grupos de culturas, apresentam-se na figura seguinte.03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc 4
  40. 40. ISEGI – Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação Mestrado/Pós-graduação em C&SIG (2002/2003) 62104 - Ciência & SIG Trabalho Final - Anexo Número Total de Declarações por Grupo Cereais Proteaginosas Oleaginosas 22% 0% 4% 1% Linho e Cânhamo 7% Retirada de Terras 0% 1% M ilho 0% Arroz Culturas e Superf ícies Forrageiras Outras Utilizações 16% Leguminosas Grão Forragens Secas Sement es Cert ificadas Algodão 49% Tomate IndústriaDe seguida apresenta-se uma súmula das quantidades de trabalho: Site: Baixo Alentejo Total: Metodologia: Sat + Voo Cores 2001 3.413 dossiers Voo a Cores de Junho de 2001 Escala: 1/30.000 Cobertura Aerofotográfica Georeferênciação de fotografias aéreas (1.504) 1.504.000 ha - 94 Cartas 1/25.000 Total de Declarações e Área 74.411 / 605.907,45 ha Documentos de Terreno (Visitas Rápidas) 22.503 documentos do tipo P3 Convocatórias Finais (55% dos produtores) 1.888 convocatórias03021262104trabfinala-121206165819-phpapp02.doc 5

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