SISTEMA INTELIGENTE DE APOIO À DECISÃO EM GESTÃO DE

RECURSOS HÍDRICOS E PROJETOS AGRÍCOLAS

Vitor Vieira Vasconcelos

1 ; Paulo Pereira Martins

Junior 2 ; Leandro Arb d’Abreu Novaes

3

1) Tc. Informática, Tc. Meio Ambiente, Grad. Filosofia, Bols. BIC-CNPQ, CETEC, Av. José Cândido de Oliveira, 2000, 31170-000, Belo Horizonte, correio-e: vitor.v.v@gmail.com 2) Geól., Dr.Sc.T., Prof. Adj. IV UFOP, Pesq. Pleno CETEC, Av. José Cândido de Oliveira, 2000, 31170-000, Belo Horizonte, correio-e: paulo.martins@cetec.br 3) Grad. Geografia, especialista em sistema de informação geográfica, CETEC, Av. José Cândido de Oliveira, 2000, 31170-000, Belo Horizonte, correio-e: leandro.arb@yahoo.com.br

Originalmente publicado em:

Sistema Inteligente de Apoio à Decisão em Gestão de

Recursos Hídricos e Projetos Agrícolas - Vasconcelos,

V.V., Martins Jr., P.P., Novaes, L. A. d’A, - XVI Simpósio

Brasileiro de Recursos Hídricos, 2005. 20 p.

SISTEMA INTELIGENTE DE APOIO À DECISÃO EM GESTÃO DE

RECURSOS HÍDRICOS E PROJETOS AGRÍCOLAS

Vitor Vieira Vasconcelos 1 ;

Paulo Pereira Martins Junior

2 ; Leandro Arb d’Abreu Novaes

3

Resumo --- Apresentam-se resultados parciais de implantação da linha SisDec de sistemas integrados

de gestão científica ambiental como apoio à decisão, futuramente acessíveis via INTERNET. Como

primeiro módulo da linha SisDec, implementa-se o módulo Agro-Hydros, que enfoca a gestão de

atividades agrícolas com critérios de conservação de água e solos. O Agro-Hydros suporta operações

inteligentes de auxílio à decisão, conjugando um amplo leque de conhecimentos sobre questões

ambientais, na forma de textos, mapas, ilustrações, banco de dados e modelos matemáticos, sendo que

toda a interação ocorre de modo amigável. Este sistema funciona dentro de um portal integrado que

também incorpora: o SIGea, sistema de informações geoprocessadas, e o SisORCI, sistema de

informações interdisciplinares estruturadas com enfoque em assuntos ecológico-econômicos. Com este

empreendimento, financiado pelo Fundo Setorial CT-HIDRO 2002/ MCT procura-se minimizar as

dificuldades de manipulação de informações interdisciplinares concentradas, além do problema da

disseminação do conhecimento científico sobre o tema ambiental, costumeiramente mais restrito ao

meio acadêmico.

Abstract – This paper introduces partial results of implementation of the SisDec series of software

systems as applied to the scientific management of the environment and as a support to decision

making, presently available through INTERNET. Agro-hydros is a first module , which brings into

focus the management of the agricultural activities with criteria of water and soil conservations. Agro-

Hydros supports intelligent operations for decision making bringing together a spectrum of knowledge

about environmental aspects with texts, maps, illustrations, data banks and mathematical models with

the possibility of amiable interaction. This system will work within an integrated portal, which also

operates with SIGea system programmed for geoprocessing information and SisORCI a system for

interdisciplinary structured information with focus in the subject of ecology and economy. With these

implementations, which are financed by Fundo Setorial CT-Hidro 2002 / MCT we are looking for to

minimize the difficulties of manipulation of concentrated interdisciplinary information and beyond that

the problem of disseminating environmental scientific knowledge, which are usually more restricted to

the academic milieu.

Palavras-chave: Inteligência Artificial, Agricultura, Recursos Hídricos

1) Tc. Informática, Tc. Meio Ambiente, Grad. Filosofia, Bols. BIC-CNPQ, CETEC, Av. José Cândido de Oliveira, 2000, 31170-000, Belo Horizonte,

correio-e: vitor.v.v@gmail.com

2) Geól., Dr.Sc.T., Prof. Adj. IV UFOP, Pesq. Pleno CETEC, Av. José Cândido de Oliveira, 2000, 31170-000, Belo Horizonte, correio-e:

paulo.martins@cetec.br

3) Grad. Geografia, especialista em sistema de informação geográfica, CETEC, Av. José Cândido de Oliveira, 2000, 31170-000, Belo Horizonte, correio-

e: leandro.arb@yahoo.com.br

1 - INTRODUÇÃO

Objetivo - Apresentar o sub-sistema Agro-Hydros

da linha de Sistema Inteligentes de Auxílio a

Decisão SisDec

, como uma ferramenta de disseminação do conhecimento científico sobre

agricultura, recursos hídricos e meio ambiente associados, especialmente para usuário finais,

constituindo-se um sistema de auxílio à decisão ambiental para a conservação de recursos e ambientes

hídricos e para o planejamento de projetos agrícolas. Estes produtos estão em desenvolvimento dentro

do projeto CRHA e são financiados pelo MCT/ FINEP/ Fundo Setorial CT-Hidro-2002.

O Projeto CRHA - “Conservação de Recursos Hídricos no âmbito da Gestão Ambiental e

agrícola de Bacia Hidrográfica” é desenvolvido na instituição CETEC, Setor de Técnicas de Análise

Ambiental (SAS) e na Universidade Federal de Ouro Preto / EM / Departamento de Geologia, em rede

sob a coordenação do Prof. Dr.Sc.T. Paulo Pereira Martins Junior. Com o projeto, através de uma

abordagem interdisciplinar, procura-se fornecer critérios rigorosos que possam orientar uma melhor

gestão dos recursos hídricos. Propõe-se criar uma lógica agro-hidro-ambiental para bacias

hidrográficas, visando contextualizar as atividades agrícolas, com ou sem suporte de irrigação, sob o

ponto de vista do conceito de ordenamento do território e da gestão agro-ambiental dos recursos

hídricos.

1.1 - Situação hídrico-ambiental na Bacia do Paracatu

A bacia do Rio Paracatu se encontra no Noroeste de Minas Gerais, sendo a maior sub-bacia

hidrográfica afluente do Rio São Francisco (em extensão territorial e volume de recursos hídricos) e

pode ser classificada como uma fronteira agrícola recém ocupada, onde anteriormente já se desmatou

uma extensa área de vegetação devido à atividade predominante da pecuária. Atualmente, em

decorrência do desmatamento e do intenso uso de água para irrigação, a bacia apresenta problemas de

disponibilidade de água, em especial dentro da sub-bacia de Entre-Ribeiros. Estes problemas poderão

aumentar nos anos vindouros.

1.2 - Fundamentos Ambientais Norteadores:

Conservação dos Recursos Hídricos O papel crucial dos recursos hídricos na manutenção dos

ecossistemas, dos núcleos de habitação humana e das atividades produtivas (como indústria e

agropecuária) justificam a importância de sua conservação, em quantidade e qualidade adequadas.

Interação Economia-Ecologia “A relação ecológico-econômica obedece, como os próprios

dois nomes traduzem, à necessidade de fazer das atividades humanas atividades coerentes, que não

entrem em antinomia com o mundo da Natureza.” [Martins Jr. et al. (2004-A)].

Ordenamento Territorial “Ordenamento do território pode ser entendido como o

planejamento e gerenciamento das atividades humanas em um determinado território. O objetivo do

ordenamento territorial é prover a utilização racional dos recursos naturais de uma região, obtendo

uma maior produtividade, em paralelo a um máximo de preservação e de conservação ambiental.”

[Martins Jr. et al. (2005-A)].

Permacultura cultura permanente que aproveita as facilidades e os produtos da Natureza sem

causar-lhe dano, incluindo no projeto produtivo uma estrutura dinâmica semelhante a da Natureza, e

que atua em ciclos de reprocessamento e de transformações [Mollison & Holmgren (1981)].

2 - FUNDAMENTOS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL - IA

Sistemas Multi-especialistas programas que têm como objetivo simular o raciocínio de dois

ou mais profissionais experts em setores de conhecimentos distintos.

Base de conhecimento Sub-setor de um programa de IA, que incorpora a estrutura de dados,

informações e regularidades lógicas conhecidas sobre o domínio de problema.

Estrutura de Inferência Sub-setor do programa de IA, que irá manipular os dados da base de

conhecimento, realizar os conseqüentes raciocínios lógicos e, a partir disso, formular e fornecer as

respostas mais indicadas ao usuário.

Método CommonKads método de Engenharia de Conhecimento para implementação e

gerenciamento de sistemas de conhecimento intensivo [Schreiber et al. (2000)].

Linguagem UML utilizada em Engenharia de Programação (software) para a modelagem

padronizada no processo de implementação de programas de computador [Booch et al. (1999)].

3 - PORTAL DE AUXÍLIO A DECISÃO EM GESTÃO AMBIENTAL

Objetivos - Como método de transferência de conhecimento sobre questões ambientais, com o

Projeto CRHA, implementa-se um conjunto de Portais para a INTERNET, para apoio a decisão em

questões ambientais. Os sistemas têm forte enfoque nos aspectos sociais, econômicos e ecológicos,

tendo em vista o desenvolvimento e a aplicação do conceito de desenvolvimento eco-sustentável. Um

dos cuidados mais proeminentes é com a interação amigável para com os usuários, de modo a

disponibilizar efetivamente a disseminação dos conhecimentos.

3.1 - Apresentação dos três sistemas

O servidor e as bases de dados e informações temáticas ficam centralizados na CPD. São três os

sistemas: [1] SisORCI

– Sistema de pesquisa e armazenamento inteligente de informações em

Ecologia-economia, com os três níveis de “macro-economia/ ecologia”, “micro-economia/ ecologia” e

“ecologia-economia”. Em tópicos estruturados por organogramas, contém textos explicativos,

informações estruturadas sobre cultivares e muitos outros temas agrícolas, temas de conservação,

modelos matemáticos e programas utilitários [Martins Jr. et al. (2004-C)]. [2] SIGea

– Sistema de

Informação Geográfica Georreferenciada, é um grande servidor de mapas e informações geo-

referenciadas. Possibilitará acesso via rede (web), incluindo visualização, adição e manipulação de

imagens e dados. [Martins Jr. et al. (2003-B)] e [3] SisDec Agro-Hydros - Sistema Multi-especialista

de Inteligência Artificial, para Auxílio a Decisão em Meio Ambiente, Recursos Hídricos e Projetos

Agrícolas. O sistema permite ao usuário aconselhamento geral em relação à gestão sustentável do

território com enfoque na questão hídrica. O Sistema Agro-Hydros é um módulo do SisDec,

enfocando a parte agrícola e de preservação dos recursos de água e solo.

3.2 - Interação entre os Três Sistemas

O SIGea é o responsável pelo armazenamento de informações geo-referenciadas utilizadas pelo

SisDec e pelo SisORCI, assim como se encarregará da estruturação e exibição de mapas nos três

sistemas. O SisORCI possui interfaces específicas com o SIGea, afim de adquirir exemplos de mapas,

normalmente com finalidade em Geociências e Ecologia. O SIGea também tem a importância de servir

como base de dados principal à qual o programa Agro-Hydros recorre para produzir simulações

lógicas de raciocínios.

Da mesma maneira, o sistema SisORCI armazenará o conteúdo científico sobre os conteúdos de

integração do pensamento ecológico com o pensamento econômico. O SisDec oferece ao usuário rica

base de informações através de material disponível no sistema SisORCI, sejam de textos, ilustrações

didáticas ou modelos de gestão. Em alguns casos os textos são disponibilizados na interface do

SisDec; em outros momentos, é indicado um atalho para abrir o portal do SisORCI.

Figuras 1 e 2 – Imagens de tela do portal SIGea em Access (à esquerda) e do portal SisORCI (à

direita) brevemente disponível para o público em www.sisorci.cetec.br.

4 - SISDEC - SISTEMA DE AUXÍLIO À DECISÃO EM GESTÃO AMBIENTAL

O intuito do programa SisDec é de especificar os raciocínios lógicos utilizados por cientistas e

profissionais em ciências ambientais e agrícolas, no seu lidar com as informações coletadas a partir de

ambientes específicos. Dessa maneira, esses raciocínios podem ser programados em linguagem lógica

e executados por servidores computacionais, oferecendo esse serviço gratuitamente na INTERNET.

Esse serviço é sobremaneira importante, pois oferece auxílio à decisão ambiental para quaisquer

usuários que possam ou não ter acesso a serviços de profissionais de alta competência em ciências

ambientais, hídricas, agrícolas e econômicas. Em suma, o programa possui algumas opções de

aconselhamento básico, e que a partir dessas informações, o usuário é encaminhado a buscar maiores

auxílios técnicos na instituição hospedeira ou em outras instituições e empresas de extensão rural e

ambiental. Com efeito, o usuário também tem a opção de utilizar o material disponibilizado pelo

SisDec para ser interpretado por alguma equipe técnica profissional de sua preferência.

“A organização do conhecimento que se propõe para o SisDec Agro-Hydros visa: [1] atender às

demandas práticas para projetos executivos na bacia, bem como para medidas mitigadoras e o

planejamento de projetos agrícolas, [2] responder a um elenco de questões que normalmente serão

feitas por pessoas que têm dúvidas sobre o que convém fazer, ou não, em sua propriedade rural dadas

as condições geo-ambientais, [3] reconhecer os problemas em cada propriedade rural, acessando-se

assim às bases de dados cartográficos e científicos para que as respostas sejam as mais adequadas com

a realidade representável, [4] atender tanto ao proprietário rural quanto ao gestor, que devem

desenvolver raciocínio de escala local, a sub-regional a regional.” [Martins Jr. et al. (2003-C)]

Todas as linguagens e plataformas utilizadas no desenvolvimento do SisDec incorporam a

filosofia de código aberto ou livre. O núcleo do SisDec é programado em PROLOG, com ou uso da

plataforma GNU-PROLOG. O sistema é arquitetado com o método CommonKads, e o processo de

modelagem do conhecimento utiliza a linguagem UML, com o programa ArgoUML. A interface é

programada em Java e HTML.

4.1 - Módulo Agro-Hydros

Dada a progressiva chegada de novos conhecimentos, a linha de sistemas SisDec deve ser

programada em módulos, em que os novos conhecimentos serão incorporados ao programa já

existente, de modo a ampliar o seu leque de informações e funções. Dois módulos de delimitação, já

bastante claros, são o da função de auxílio à decisão sobre agricultura e meio-ambiente (módulo Agro-

Hydros) e o módulo que controla as questões relacionadas à gestão hídrica, propriamente dita.

No estágio atual de desenvolvimento do programa Agro-Hydros, apresentam-se três focos

específicos, onde são utilizados conhecimentos modelados logicamente, a saber: [1] A pergunta “O

que eu planto?”, que utiliza critérios de agroclimatologia e aptidão de solos [Martins Jr. et al. (2005-

C)], [2] a pergunta “Onde eu planto?”, em que a primeira pergunta adquire uma dimensão espacial, e

entram critérios de restrição ligados às características ambientais e hídricas sobre a área analisada,

visando em especial a conservação de recursos hídricos, [3] a pergunta “Como eu Planto?”, em que, de

acordo com as informações advindas do perfil do usuário e das características da área analisada, o

Agro-Hydros encaminha o usuário para um aconselhamento específico, em relação a técnicas agrícolas

ecologicamente corretas e a técnicas de conservação de solo e água.

O Agro-Hydros inclui a interação com mapas e dados SIG, provindos do SIGea, de maneira que

possa mostrar ao usuário um mapa em 3D com sugestão de onde plantar, e que áreas ele deve

preservar.

Figura 3 – Simulação de interface do SisDec Agro-Hydros, vinculada ao SIGea e ao SisORCI.

4.2 - Modelagem de Inteligência Artificial

Como o conhecimento de um especialista se apresenta de várias maneiras diferentes, a estratégia

de modelagem de conhecimento mais eficaz deve empreender vários métodos de visada diferentes,

tentando capturar o saber do profissional em suas diversas facetas. No processo de modelagem de

conhecimento do programa SisDec Agro-Hydros, o principal método de modelagem escolhido foi o de

entrevistas com especialistas na área de meio ambiente, já participantes do projeto CRHA. De acordo

com o método CommonKads, as entrevistas inicias abordam assuntos gerais, e progressivamente, são

encaminhadas para enfoques cada vez mais específicos. As entrevistas são todas gravadas, e seus

conteúdos importantes são posteriormente transcritos em documentos padronizados.

Dentre os outros métodos de aquisição de conhecimentos, estão sendo utilizados: redação de

textos, listas de conceitos com as suas definições, mapas, tabelas, hierarquias, fluxogramas,

organogramas, esquemas e resolução de casos exemplos (casos clássicos, reais, e hipotéticos). Tal

variedade se justifica afim de que o especialista se expresse das mais diversas formas possíveis, pois

em cada uma o conhecimento apresenta detalhes que não se mostraram nos anteriores. Ressalta-se que

Mapas -> SiGea

Perguntas –> SisDec, Agro-Hydros O que eu Planto? Onde eu Planto? Como eu Planto? Necessito de orientações adicionais

SisOrci -> procure por:

• Agricultura

• Água

• Erosão

• Uso Optimal do Solo

Respostas e Textos Explicativos - > Agro-Hydros e SisOrci

(Exemplo) - A conservação de recursos hídricos envolve: (1) manter as zonas de recarga de aqüíferos com condições ideais de infiltração (2) a minimização do escoamento superficial derivado diretamente das chuvas por meio de re-ocupação adequada do território com agricultura e silvicultura (3) o uso adequado de quantidade de água para a agricultura irrigada com o melhor aproveitamento da relação cultivar / condições / técnicas de rega (4) o uso adequado urbano (5) os métodos de captação de água da chuva particularmente em regiões semi-áridas e áridas (6) a conservação de florestas ripárias (7) a proteção de fontes em seu entorno imediato e nos trechos mais frágeis dos cursos d’água.

Menu de Opções -> Arquivo Exibição Ajuda / SisDec SiGea SisOrci / Serviços Externos

o conhecimento apresentado pelo SisDec Agro-Hydros não provém apenas da aquisição por

profissionais especialistas, mas também de livros, publicações, tabelas, arquivos, bancos de dados,

mapas, bases SIG, e outros. Todos esses dados também complementam a base de conhecimento desse

sistema multi-especialista.

Modelo de Organização O primeiro modelo construído foi o de organização, de abordangem

mais geral, constituindo-se de um conjunto de tabelas que servem para melhor contextualizar os

setores de conhecimento e os problemas a serem resolvidos. Esse modelo também é importante por

incluir o planejamento, as diretivas gerais, e as delimitações de domínio do restante do processo de

modelagem de conhecimento. Por conseguinte, foi possível traçar um planejamento das tarefas, dos

agentes e dos demais procedimentos que seguiriam a construção do programa. Além das tabelas,

foram detalhados diversos esquemas em UML (Figuras 4, 5 e 6), que estão apresentados nas páginas

seguintes, e que apresentam a concepção do programa SisDec Agro-Hydros.

Modelo de Agentes Nesse sub-procedimento estão sendo caracterizados os módulos do

SisDec, os sistemas parceiros SisORCI e SIGea, assim como a interação entre todos estes respectivos

agentes computacionais. As feições gerais dessa interação já foram abordadas, neste trabalho, no

tópico “Portal de Auxílio à Decisão em Gestão Ambiental”, no sub-tópico “Interação entre os Três

Sistemas”.

Modelo de Tarefas Neste sub-procedimento, as funções gerais do programa SisDec Agro-

Hydros estão sendo decompostas recursivamente em sub-tarefas, detalhando cada vez mais as

atividades e raciocínios executados pelo programa (Figura 7, além de conseqüentes diagramas mais

detalhados, feitos a partir deste diagrama inicial). Ao fim, os caminhos lógicos estarão detalhados o

suficiente para serem transcritos na linguagem PROLOG.

Modelagem do Conhecimento Delimitado o conhecimento, este deve ser detalhado em

formulários da maneira padronizada, até chegar a formas lógicas que possam ser implementadas em

código fonte (Figuras 8 e 9). Conseguinte, os esforços são empreendidos visando modelar o

conhecimento de ciências ambientais e agronomia, necessários para o funcionamento do programa. No

fim, tem-se como meta obter um conjunto de injunções lógicas geo-ambientais que permitam escolher

e optar por diversas soluções de uso do território e da água com vistas à manutenção da estabilidade

geral dos sistemas naturais concernidos, produzir um mínimo irreversibilidade em qualquer dos sub-

sistemas, garantido o objetivo adequado de produtividade econômica [Martins Jr. et al. (2003-A)]. As

conseqüências lógicas a partir dos atributos irão gerar as recomendações disponibilizadas aos usuários.

Ao fim, os aconselhamentos e mapas vêm sempre acompanhados de uma explicação ecológica,

econômica e social, relatando a justificativa para que tal resposta tenha sido escolhida. São três

motivos principais para esta explicação: [1] mostrar ao usuário a confiabilidade e o embasamento das

respostas do SisDec [2] apresentar argumentos para convencê-lo a implementar o aconselhamento

apresentado e [3] atuar como instrumento de educação ambiental, ao tornar o usuário mais consciente

das implicações de suas ações produtivas.

Figura 4 – Diagrama de Casos de Uso, em que se especificam os usuários típicos e potenciais, e as

respectivas funções executadas em interação com o SisDec Agro-Hydros.

Figura 5 – Diagrama de Atividades, descrevendo os vários caminhos de interação entre Usuário e SisDec Agro-Hydros,

ao longo da execução típica do programa.

Figuras 6 – Diagrama de Contexto, detalhando os agentes, objetos e relações a

serem detalhados no processo posterior de Modelagem do Conhecimento.

Figuras 7 –Diagrama de Casos de Uso, especificando a hierarquia entre

tarefas e sub-tarefas exercidas pelo SisDec Agro-Hydros.

Figura-8 – Diagrama de Atividades detalhando a modelagem lógica inicial do raciocínio explícito nas

pergunta “Onde eu Planto?”. Também foram desenvolvidos diagramas análogos para as perguntas “O

que eu Planto?” e “Como eu Planto?”.

Figura 9 – Diagrama de Classes, com a modelagem dos objetos a serem

utilizados no programa Agro-Hydros

4.2.1 - Critérios Ambientais de Auxílio à decisão

Durante a modelagem dos conhecimentos, os seguintes aspectos estão sendo explicitados: “[1] o

que é legítimo de se fazer em dada circunstância no interesse econômico, em consistência com o

aspecto ambiental [2] em que medida o impacto a ser gerado deve ser tolerado, i.e., em casos extremos

como de agricultura extensiva, com qual limite ao se procurar cobrir grandes áreas com projetos

executivos de agricultura [3] quais são as alternativas face aos interesses agrícolas diante das restrições

ambientais [4] o que pode ser remediado por soluções técnicas mitigadoras e preventivas, as quais

custos para que o enfoque econômico-ecológico seja respeitado e [5] o que é proibido legalmente.”

[Martins Jr. et al. (2003-A)].

Ao longo do processo de modelagem do conhecimento, elaborou-se uma metodologia baseada

em matrizes interdisciplinares [Martins Jr. et al. (2005-B)]. Nas intersecções das Matrizes, é

explicitada a relação entre as características ambientais aplicáveis aos terrenos, nas linhas, e as

informações importantes para as decisões do Agro-Hydros nas colunas (Tabela 1).

A Tabela 1 é um esboço da matriz interdisciplinar de informações relacionadas a recursos

hídricos. Em cada interseção se origina uma explicação científica sobre a relação entre atributo geo-

ambiental e critério de decisão, explicação esta a ser detalhada em nova matriz interdisciplinar mais

específica, quando se abre qualquer um dos elementos da matriz. Ao fim, chega-se a uma relação

quantitativa, semi-quantitativa e/ou qualitativa, em que o atributo ambiental (hídrico, nesta matriz

específica) acarreta uma alteração específica no aconselhamento a ser prestado ao usuário. Foram

construídas outras matrizes, para as informações de solos, vegetação, lito-estatigrafia, geologia

estrutural, hidrologia, hidrogeologia, geomorfologia e declividade.

Tabela 1 – Matriz Interdisciplinar sobre temas e interações que envolvem as questões hídricas de

conservação, uso consuntivo e controle da disponibilidade e distribuição espaço-temporal em áreas

com agricultura intensiva.

Características geo-ambientais

Aptidão de solos

Conservação de recursos hídricos

Preservação e conservação de vegetação

Conservação de solos

Surgências

Reservatórios

Zona e áreas de Recarga

Estruturas Rúpteis

Estruturas Dúcteis

Infiltração

Escoamento superficial

imediato pós-chuva

Balanço Hídrico local

Nas Figuras 11, 12 e 13 a seguir estão apresentados alguns mapas, contendo a distribuição

espacial de algumas das características geo-ambientais relacionadas aos recursos hídricos, respectivas

à Tabela 1. Os mapas foram obtidos a partir da base SIG do sistema SIGea, que serve de base de

conhecimentos sob a qual a estrutura do programa Agro-Hydros simula os raciocínios lógicos, e

formulará os aconselhamentos aos usuários. Destaque especial deve ser feito para as áreas precisas de

recarga de aqüífero em zonas de recarga, as quais prestam função hidrológica fundamental no processo

de infiltração superficial, e conseqüente alimentação dos corpos d’águas superficiais e subterrâneos,

razão pela qual demandam cuidados especiais de ocupação.

Na Figura 11 as unidades lito-estratigráficas são Qa - Sedimentos inconsolidados;

Terciário/Quaternário - TQd - Sedimentos detríticos laterizados ou não e TQdαααα - Sedimentos

detríticos laterizados ou não mais antigos α - mais antigo; Cretáceo - Formação Urucuia Ku -

Formação Areado Ka, Formação Mata da Corda Kmc; Eo-Cambriano Super Grupo São Francisco

Grupo Bambuí - Formação Três Marias EoCtm, Formação Paraopeba EoCp, EoCpd e EoCpc,

Formação Paranoá EoCpa; Pré-Cambriano - Formação Ibiá PCi, e Grupo Canastra PCc.

Figura 11 – Mapa de estruturas rúpteis sobre base lito-estratigráfica da Bacia do Paracatu como

uma etapa para reconhecimento das áreas específicas das recargas nas zonas de recarga de aqüíferos

(escala disponível em 1:100.000) sobre base lito-estratigráfica descrita no texto.

Figura 12 – Zonas de recarga de aqüíferos no Vale do Paracatu em escala original de 1:500.000 sob

verificação nas pesquisas atuais para determinar áreas precisas de recarga dentro dessas zonas

[RURALMINAS, (1996)].

Figura 13 - Sub-bacia de Entre Ribeiros no Vale do Paracatu. Imagem LANDSAT com indicação de

zonas de recarga de aqüíferos extraídas de mapeamento preliminar na escala de 1:500.000.

5 - CONCLUSÃO

5.1 - Estágio atual de Desenvolvimento

O SisDec se encontra no término da primeira fase de modelagem, o modelo de organização, em

que se delimita contexto do programa e suas funções. O processo de modelagem do conhecimento se

encontra em fase inicial, em pleno processo de reflexão epistemológica sobre a forma das informações

da base de conhecimentos e dos raciocínios a serem utilizados nas três perguntas-foco do módulo

Agro-Hydros. Já se encontra programado, em linguagem PROLOG, a estrutura lógica referente às

restrições jurídicas de desmatamento, desenvolvidas em [Vasconcelos & Siqueira (2004)]. Assim que

as demais atividades de modelagem de conhecimento propiciarem um trabalho maduro e estável, se

iniciará a atividade de programação efetiva do núcleo do programa.

O SisORCI já possui como produto pronto os organogramas de rodas de correlação e impacto,

detalhando como os elementos econômicos e ecológicos se interagem, e como devem ser armazenados

os conhecimentos de estudos posteriores, de maneira a não perder o aspecto transdisciplinar dos

conteúdos pesquisados. Já se encontra em www.sisorci.cetec.br uma versão preliminar do SisORCI,

porém, dentre os desenvolvimentos posteriores está previsto um intenso processo de agregação de

textos técnicos e científicos, produtos de informação, modelos econométricos e dados gerais para

agricultura, cartografia e muitos outros temas, que também estarão disponível via rede.

O SIGea já possui consolidada a tecnologia de imageamento em 3D. Já possui acesso a um

banco de dados SIG bastante amplo para a bacia do Paracatu, porém em constante processo de

agregação de novos mapas e informações geo-referenciadas. O banco de dados do SIGea [Tolentino et

al. (2004)] já possui uma versão preliminar em linguagem Access, contudo sua versão base será em

SQL. O programa de interface do SIGea está em fase de programação, em linguagem JAVA, e

incorporará a relação do usuário com os sistema SisDec, através da interface da Figura 3.

Todos os processos de desenvolvimento dos sistemas SisDec, SisORCI e SIGea, assim como os

estudos ambientais da bacia do Paracatu desenvolvidos pelo projeto CRHA, estão documentados em

um total de 46 notas técnicas até esta data (junho de 2005).

5.2 - Desenvolvimentos Posteriores

Posteriormente, pode ser interessante a adaptação do SIGea e do SisDec para outras bacias

hidrográficas além da bacia do rio Paracatu. Todavia, já se presume a conseqüente adaptação dos

bancos de dados e dos raciocínios de inferência às características ambientais de novas regiões,

incorporando as bases de dados já disponíveis para as respectivas localidades. O desenvolvimento

metodológico e teórico obtido no desenvolvimento do SisDec será direcionado a critérios de re-

usabilidade e desenvolvimentos posteriores, dando suporte para novas versões do SisDec e para o

desenvolvimento de novos programas especialistas de inteligência computacional na área de meio

ambiente. Em desenvolvimentos posteriores, o SisDec poderá incorporar suporte para permacultura

(agricultura, silvicultura e zoocultura). Além de poder atender a um leque mais amplo de critérios

ambientais e sociais, tem se como objetivo premente incorporar, em um módulo posterior, a gestão de

recursos hídricos, incluindo as questões de outorga e cobrança pelo uso da água.

5.3 - Impactos Ambientais, Sociais e Econômicos

O principal benefício do SisDec Agro-Hydros, concomitantemente aos serviços dos sistemas

SisORCI e SIGea, será de oferecer auxílio à decisão ambiental para agricultores e gestores de bacia

hidrográfica. Dessa maneira, tenciona-se que os usuários passem a assumir uma postura mais coerente

em relação às suas atividades de uso territorial, incorporando em seu escopo de decisão as corretas

variáveis ambientais, com suas implicações na produtividade econômica. As informações do Agro-

Hydros podem ser úteis tanto sobre uma região onde se está para iniciar uma atividade produtiva,

quanto para uma região que já tem uma ocupação efetiva do território.

Presume-se que o Comitê de Bacia, ao adaptar sua estrutura organizativa para utilizar o

programa SisDec de maneira eficaz, consiga assumir adequadamente sua função de gestor ambiental

regional. Com o amadurecimento da Política Nacional de Recursos Hídricos, as agências de água

também podem passar a utilizar do SisDec, usufruindo de seus benefícios de apoio a decisão. O

programa permite criar um meio de contacto entre produtores rurais e gestores de bacia, por integrar os

dois modos de planejamento territorial em uma visão de raciocínio ambiental ampla.

Os portais SisDec, SIGea e SisORCI, indiretamente, também serão um bom instrumento de

educação ambiental, por propor alternativas ecologicamente corretas ao usuário e explicar a

justificativa ecológico-econômica para tais propostas.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BOOCH, G., RUMBAUGH, J., JACOBSON, I. (1999). The Unified Modeling Language User Guide,

UML. 6th printing, Addison Wesley Publishing Company, Massachusets, EUA.

ENDO, I., MARTINS Jr., P.P., RODRIGUES, R., NOVAES, L.A.d’A (2005). Geologia Estrutural da

Bacia do Paracatu com Foco na Geodinâmica Externa. Belo Horizonte e Ouro Preto: CETEC /

UFOP / EM / DEGEO. 2005. 20p.

MARTINS Jr., P.P., MARQUES, A.F.S.M., SIQUEIRA, J.L. (2003-A). Introdução a Questões

Ligadas ao Sistema Agro-Hydros. Belo Horizonte: Fundação CETEC e Dept. C. Computação

UFMG-DCC. NT-CRHA 03/2003. 28p.

MARTINS Jr., P.P., WERNECK, C., BARBOSA, G.L (2003-B). Estrutura de Bases de Dados do

Sistema SIGea

. Belo Horizonte: Fundação CETEC e IGA. NT-CRHA 05/2003. 14p.

MARTINS Jr., P.P., SIQUEIRA, J.L. (2003-C). A Estrutura do Conhecimento para o Sistema de

Decisão Agro-Hydros. Fundação CETEC e UFMG-DCC. NT CRHA 11 / 2003. 21p.

MARTINS Jr., P.P., IUNES, M.A. de O., CARNEIRO, J.A. (2004-A). Plano Econômico para

Florestas Ecológico-Econômicas e Agricultura Consorciada. Belo Horizonte: Fundação CETEC.

NT CRHA 13 / 2004. 37p.

MARTINS Jr., P.P. (2004-B). Ethica, Ecologia e Economia. Belo Horizonte e Ouro Preto: Fundação

CETEC e UFOP-EM-DEGEO. NT CRHA 18 / 2004. 25p.

MARTINS Jr., P.P., IUNES, M.A.O. (2004-C). Rodas de Correlações e Impactos em Planejamento

Ecológico-Econômico de Bacia Hidrográfica – O Sistema SisORCI

. Belo Horizonte e Ouro

Preto: Fundação CETEC e UFOP-EM-DEGEO. Nota Técnica NT CRHA 19 / 2004. 35p.

MARTINS Jr., P.P., Vasconcelos, V.V., IUNES, M. A. de O. (2005-A) - Desenvolvimento Eco-

sustentável. Belo Horizonte: Fundação CETEC. Nota Técnica NT-CRHA 36 / 2005. 27p.

MARTINS Jr.,P.P., VASCONCELOS, V.V. (2005-B). Qualificação da Base de Informações para

Elaboração de Respostas e Perguntas no Sistema Sisdec Agro-Hydros. Nota Técnica NT-CRHA

37 / 2005. 27p.

MARTINS Jr., P.P., R. NOVAES, L. A. d’A. (2005-C). Uso das Cartas Agroclimatológicas e de

Aptidão de Solos de Modo Complementar. Belo Horizonte: CETEC. Nota Técnica NT-CRHA 42 /

2005.

MOLLISON, B., HOLMGREN, D. (1983). Permacultura Um: uma agricultura permanente nas

comunidades em geral – Ed. Ground, 1983, São Paulo, SP, 1981. 149 pp.

SCHREIBER, G., AKKERMANS, H., ANJEWIERDEN, A., HOOG, R. de, SHADBOLT, N.,

VELDE, W. V., WIELINGA, B. (1999). Knowledge engineering and management: the

CommonKADS methodology – Bradford BooK, The MIT Press, Massachusetts Institute of

Technology, EUA; Cambridge, London, England. 455p

TOLENTINO, J. A., MARTINS Jr., P.P, VASCONCELOS, V.V. (2004). SIGea em Access 2000.

Belo Horizonte: Fundação CETEC. Nota Técnica NT-CRHA 10 / 2004. 19 p.

VASCONCELOS, V. V., LOPES, J.S. (2004) Protótipo de Sistema Especialista para Auxílio à

Decisão em Direito Ambiental em Situações de Desmatamentos Rurais. Belo Horizonte: UFMG-

DCC e Fundação CETEC. NT-CRHA 27 / 2004. 62p.