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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA

COLÉGIO POLITÉCNICO DA UFSM

CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

Vitor Hugo de Almeida Junior

GEOPROCESSAMENTO APLICADO NO DESENVOLVIMENTO DE APLICATIVO MÓVEL NA ÁREA FLORESTAL

Santa Maria, RS 2017



Relatório de habilitação profissional apresentado ao curso superior de Tecnologia em Geoprocessamento, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para a obtenção do grau de Tecnólogo em Geoprocessamento.

Orientador: Prof. Dr. Elódio Sebem




Relatório de habilitação profissional apresentado ao curso superior de Tecnologia em Geoprocessamento, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para a obtenção do grau de Tecnólogo em Geoprocessamento.

Aprovado em 17 de outubro de 2017:


AGRADECIMENTOS

É chegado o fim de mais uma etapa de minha vida, pessoal e acadêmica, as

quais culminam neste relatório que aqui apresento. A conclusão deste curso é,

entretanto, apenas um segmento do caminho que trilhei no mesmo, caminho este que

cruzou entre intempéries e calmarias, seja no âmbito acadêmico ou pessoal. Em

qualquer um dos dois âmbitos, sempre tive alguém para me apoiar e aqui declaro

meus mais sinceros agradecimentos àqueles que abdicaram um pouco de si a mim.

Primeiramente agradeço aos meus pais Carla e Vitor, que desde sempre me

deram incondicional amor e apoio de todas as naturezas para quaisquer que fossem

minhas escolhas, jamais deixando que me faltasse nada.

À minha família, em especial ao meu irmão Cassiano e as minhas primas

Jaqueline e Michelle, que foram a parte da minha família mais presente em minha

vida, dando-me apoio direta ou indiretamente, proporcionando-me boas energias

sempre que possível.

Aos meus amigos, minha família de outras famílias. Agradeço aos amigos da

minha cidade de origem e de outros lugares pela força e pelos conselhos que sempre

me deram. E também para aqueles amigos que fiz na vida universitária, agradeço por

ser minha família longe de casa, fazendo com que logo me sentisse confortável e

acolhido na nova casa, dando-me base para seguir a vida acadêmica cotidianamente.

Destes amigos, gostaria de agradecer em especial os amigos de longa data,

Ítalo, Brayann, Gustavo e Luan, que sempre fizeram me lembrar a confiança que só

uma amizade sólida traz; além de Víctor e Aline, que mesmo sendo amizades mais

recentes, propiciaram-me desta mesma confiança e companheirismo incondicional.

Aos meus professores, em especial ao meu orientador, professor Elódio, pelas

orientações e conhecimentos passados para mim, sendo um exemplo de profissional

que buscarei ser.

Ao professor Enio Giotto, que me concedeu a oportunidade de participar de

seus projetos e trabalhar no laboratório, permitindo o contato com as mais diversas

áreas e assim, ampliando exponencialmente meu conhecimento a nível

multidisciplinar, além de ser um grande incentivador e exemplo a se espelhar.

Aos colegas de estágio e laboratório, Quelen, Heitor e Fábio que foram grandes

colegas e amigos, auxiliando no meu crescimento pessoal e profissional.

A filosofia está inscrita nesse grande livro – o Universo – que permanece constantemente aberto para nós.

Galileu Galilei

RESUMO


AUTOR: Vitor Hugo de Almeida Junior ORIENTADOR: Prof. Dr. Elódio Sebem

O Estágio Supervisionado, de 300 horas como requisito parcial para a formação no curso superior de Tecnologia em Geoprocessamento do Colégio Politécnico da UFSM, foi desenvolvido no Núcleo de Geotecnologias Laboratório de Geomática. O Laboratório está localizado no prédio 44J, sala 115 situado no município de Santa Maria (RS), no Campus da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Foram desenvolvidas atividades com o objetivo de aplicar os conhecimentos obtidos no decorrer do curso de graduação, com ênfase na área de sistemas de informações geográficas, linguagens de programação, sensoriamento remoto e bancos de dados. A partir do convênio institucional entre a empresa Seta Florestal e UFSM, desenvolvemos um aplicativo para plataforma móvel, tal qual suprisse as demandas requisitadas pela empresa, com o objetivo de tornar os dispositivos móveis coletores de dados durante vistorias de atividades florestais realizadas pela empresa, visando suas praticidades e acessibilidade. O principal diferencial do aplicativo está na relação entre os dados cadastrados neste e o geoprocessamento, que traz o dado para o plano espacial no momento em que é georreferenciado, o qual advém da utilização de funções de ferramentas de geoprocessamento simples, como a API do Google Maps e o GNSS do smartphone. Desse modo, permite também a aplicação de muitas outras funções de geoprocessamento como a manipulação e visualização dos dados georreferenciados, geração de rotas, etc. Estas funções foram embasadas em outros aplicativos já reconhecidos que foram desenvolvidos dentro do Laboratório de Geomática como os aplicativos móveis da série C7. O aplicativo já se encontra nos estágios finais de desenvolvimento e em fase de testes pela empresa, já apresentando bons resultados até o presente momento. Palavras-chave: Geoprocessamento. Gestão Florestal. Sistema operacional Android. Dados georreferenciados.

ABSTRACT

GEOPROCESSING APPLIED ON DEVELOPMENT OF MOBILE APP IN FLORESTAL AREA

AUTHOR: Vitor Hugo de Almeida Junior ADVISOR: Prof. Dr. Elódio Sebem

Supervised Internship with 300 hours as parcial requirement to formation on superior course of of the Geoprocessing Technologist Degree, at the Polytechnic College of UFSM, was developed at Geotecnology Department, in Geomatics Laboratory. The laboratory is located on building 44J, room 115, at Federal University of Santa Maria (UFSM) campus, Santa Maria (RS) city. Were developed activities with aim to aplicate knowledge obtained along of graduation course, with emphasy on geographic information system, programming language, remote sensing and databases. We developed an app for mobile plataform since an institutional agreement between UFSM and Seta Florestal enterprise that supply the demands requested by the enterprise with aim became mobile devices in data colectors while do inspection in florestal activities realized by the enterprise with focus on the practice and acessibility of devices. The main diferential of the app is in the relation between registered data in this and geoprocessing that bring tha data to espacial plane in the moment what is georreferenced, what comes from application of functions of simple geoprocessing tools like Google Maps API and smartphone GNSS. In this way allows too the application of many other geoprocessing functions like manipulation and visualization georeferenced data, route generation, etc. This functions were based in others renowned apps that were developed in Geomatics Laboratory like mobile apps of C7 series. The app is now on final levels of development and in test stage by the enterprise and shows good results at present moment. Keywords: Geoprocessing. Forest Management. Android operational system. Geo-referenced data.

LISTA DE ABREVIATURAS API Application Programming Interface GNSS Global Navigation Satellite System GPS Global Positioning System GLONASS Global Navigation Satellite System IDE Integrated Development Environment PDOP Position Diluition of Precision PG Posição Geográfica SDK Software Development Kit SGBD Sistema Gerenciador de Banco de Dados SIG Sistema de Informação Geográfica SQL Structured Query Language RTK Real-Time Kinematic XML eXtensible Markup Language

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Fachada do Núcleo de Geotecnologias, onde se localiza o Laboratório de Geomática. ............................................................................................... 13

Figura 2 – Compartilhamento do mercado mundial dos sistemas operacionais móveis e de tablets entre 2016 e 2017. .................................................... 15

Figura 3 – Compartilhamento de mercado entre tecnologias móveis, desktop e tablets entre 2016 e 2017. ........................................................................ 15

Figura 4 – Interface do SGBD e exemplo de criação de tabela por SQL. ................. 22

Figura 5 – SQL de criação do banco geoflorestal. .................................................... 23 Figura 6 – Desenvolvimento do layout de abertura em XML no Android Studio. ...... 24 Figura 7 – Desenvolvimento do layout do cadastro de florestas em XML no Android

Studio. ...................................................................................................... 24 Figura 8 – Interface da IDE Eclipse. .......................................................................... 25 Figura 9 – Telas de abertura e menu principal. ......................................................... 26 Figura 10 – Exemplo de rota utilizada pela empresa da sua sede até a floresta. ..... 28

Figura 11 – Exemplo de georreferenciamento de florestas. ...................................... 28 Figura 12 – Procedimento de cadastro de florestas e georreferenciamento de

florestas. ................................................................................................. 29 Figura 13 – Procedimento de georreferenciamento de floresta sobre imagens do

Google Maps. ......................................................................................... 29 Figura 14 – WebBrowser com a rota no Google Maps .............................................. 30

Figura 15 – Procedimento de medição de área por GNSS. ...................................... 31 Figura 16 – Procedimento de vetorização de polígono sobre o Google Maps. ......... 31

Figura 17 – Procedimento de geração de rota a partir do primeiro ponto do polígono vetorizado. .............................................................................................. 32

Figura 18 – Tela da opção Áreas e Distâncias. ......................................................... 32

Figura 19 – Procedimento de transmissão de posição geográfica. ........................... 33 Figura 20 – Procedimento de rastreio de posição geográfica e rastreio de um

equipamento. .......................................................................................... 34 Figura 21 – Interface básica do C7 CDS. .................................................................. 35 Figura 22 – Interface básica do aplicativo Android C7 CDS. ..................................... 36 Figura 23 – Tela inicial do software Campeiro 7. ...................................................... 37

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 11

1.1 JUSTIFICATIVA .................................................................................................. 11

1.2 OBJETIVO GERAL ............................................................................................. 12

1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 12

1.4 APRESENTAÇÃO DO LOCAL DE ESTÁGIO ..................................................... 12

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................. 14

2.1 GEOPROCESSAMENTO .................................................................................... 14

2.2 ANDROID ............................................................................................................ 14

2.2.1 Estrutura do Android ..................................................................................... 16

2.2.2 Recursos do Android ..................................................................................... 16

2.2.3 API Google Maps ............................................................................................ 17

2.3 BANCO DE DADOS ............................................................................................ 17

2.3.1 SQLite .............................................................................................................. 18

2.4 GNSS .................................................................................................................. 18

2.5 APLICATIVOS C7 ............................................................................................... 19

3 MÉTODOS E TÉCNICAS ...................................................................................... 21

3.1 LEVANTAMENTO DE NECESSIDADES ............................................................ 21

3.2 MODELAGEM DO BANCO DE DADOS ............................................................. 21

3.2.1 Bancos SQLite ................................................................................................ 22

3.3 DESENVOLVIMENTO ANDROID ....................................................................... 23

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 26

4.1 TESTES DAS FUNÇÕES DE GEOPROCESSAMENTO SOBRE O APLICATIVO 27

4.1.1 Cadastro e georreferenciamento de propriedades existentes ................... 27

4.1.2 Teste sobre o menu Georreferenciamento .................................................. 30

4.1.3 Função de rastreio ......................................................................................... 33

5 ATIVIDADES COMPLEMENTARES ..................................................................... 35

5.1 C7 CDS ............................................................................................................... 35

5.2 MAPBOX API ...................................................................................................... 36

5.3 APRENDIZADO E SUPORTE DO SOFTWARE CAMPEIRO 7 .......................... 37

6 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 38

REFERÊNCIAS......................................................................................................... 39

11

1 INTRODUÇÃO

Vistoria tem seu significado baseado no ato de inspeção ou exame feito por

uma autoridade ou perito. Vistorias são muito comuns em diversas áreas do mercado,

como é o caso da empresa Seta, em especial na sua área de atuação florestal. A

empresa Seta Florestal, como é chamada a empresa na sua área florestal:

Realiza implantação, manutenção e colheita de florestas em áreas de posse

da empresa. Compra matéria-prima florestal (casca e madeira de Acácia

Negra), promovendo o fomento e buscando melhorar a qualidade e a

produtividade das florestas. (SETA, 2017)

A SETA realiza vistorias rotineiramente em suas áreas de reflorestamento,

sejam elas viveiros, floresta própria ou florestas de terceiros, afim de fazer a gestão

sobre os locais onde a empresa está atuando e quais atividades florestais estão sendo

realizadas, sejam elas de implantação, manutenção ou colheita.

Como é esperado, cada vistoria realizada pela empresa demanda

levantamentos de dados acerca da questão alvo pela qual está sendo feita a vistoria.

Para isso, utiliza-se geralmente formas analógicas convencionais como formulários e

planilhas em papel. Tais meios são pouco eficientes, pois ocupam espaço físico em

demasia onde serão armazenados, dificultam a manipulação dados, aumentam o

tempo de processamento, entre outras desvantagens.

Desse modo, a empresa SETA Florestal buscou um convênio institucional com

a Universidade Federal de Santa Maria para desenvolver, em conjunto com o

Laboratório de Geomática, um aplicativo que suprisse suas demandas, implantando

as geotecnologias já conhecidas de outros aplicativos do laboratório, de modo que

aplicativo volta-se às necessidades das atividades de vistorias da empresa.

1.1 JUSTIFICATIVA

O estágio curricular supervisionado tem como objetivo inserir o aluno em um

ambiente profissional que o faça ter contato com atividades relacionadas ao curso e

aplicar as disciplinas aprendidas durante a graduação.

Nesse sentido, o estágio curricular supervisionado do curso superior de

Tecnologia em Geoprocessamento foi realizado no Laboratório de Geomática, local já

12

reconhecido em vários âmbitos principalmente pelas soluções em gestão de dados

georreferenciados, agricultura de precisão, topografia, entre outras atividades

relacionadas diretamente ao geoprocessamento em aplicativos de diversas

plataformas, desenvolvidos dentro próprio laboratório.

Assim, este projeto visou atender as demandas, solicitadas dentro do convênio

institucional entre a empresa Seta Florestal e Laboratório de Geomática da

Universidade Federal de Santa Maria, desenvolvendo um aplicativo que gerisse dados

georreferenciados e que, dentro do mesmo, fossem inseridas geotecnologias já

presentes em outros aplicativos do Laboratório Geomática, de modo que fossem

moldadas às necessidades da empresa.

As atividades tiveram início no dia 3 de abril de 2017 e término no dia 30 de

junho de 2017, em atividades de 30 horas semanais, realizadas no período da manhã,

totalizando uma carga horária de 300 horas, sob supervisão do Prof. Dr. Enio Giotto e

orientação do Prof. Dr. Elódio Sebem.

1.2 OBJETIVO GERAL

O objetivo geral do estágio foi participar na construção e desenvolvimento do

aplicativo móvel.

1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Criação de bancos de dados SQLite;

Inserções e alterações nos bancos de dados manualmente e por linguagem

SQL;

Auxílio na programação Android;

Testes e simulações nos formulários e nas ferramentas de geoprocessamento

do aplicativo móvel;

Capacitação de funcionários da empresa na utilização correta do aplicativo

1.4 APRESENTAÇÃO DO LOCAL DE ESTÁGIO

O estágio curricular obrigatório foi realizado no Laboratório de Geomática da

UFSM – Núcleo de Geotecnologias, situado no prédio 44J (Figura 1), sala 115, no

13

município de Santa Maria (RS), no Campus da Universidade Federal de Santa Maria

(UFSM).

Figura 1 – Fachada do Núcleo de Geotecnologias, onde se localiza o Laboratório de Geomática.

Fonte: Arquivo pessoal.

O Laboratório de Geomática está sob a responsabilidade do Prof. Dr. Enio

Giotto que coordena diversos projetos de pesquisa e, sobretudo, de extensão,

integrando e orientando uma equipe multidisciplinar de alunos de diferentes níveis

acadêmicos, envolvendo-os em atividades como programação, capacitação de

usuários de aplicativos do laboratório, além de aprendizado e pesquisa em áreas

como agricultura de precisão, topografia e geoprocessamento.

O laboratório é muito reconhecido pelos seus principais aplicativos como o

software desktop CR Campeiro 7 e os aplicativos móveis da série C7 como C7 GPS

Dados, C7 GPS Malha, entre outros.

14

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 GEOPROCESSAMENTO

Conforme Câmara e Davis (2001, p.1): “O termo Geoprocessamento denota a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica [...] As ferramentas computacionais para Geoprocessamento, chamadas de Sistemas de Informação Geográfica (GIS) permitem realizar análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar bancos de dados georreferenciados. ”

Desse modo, o geoprocessamento traz consigo a interdisciplinaridade, pois

“permite a convergência de diferentes disciplinas científicas para o estudo de

fenômenos ambientais e urbanos” (CÂMARA e MONTEIRO, 2001, p.1). O

geoprocessamento pode ser aplicado para encontrar soluções, geralmente utilizando-

se de tecnologia barata, espacializando os dados e trazendo uma nova forma de

visualização de dados (CÂMARA e DAVIS, 2001).

Inerentes ao ramo do geoprocessamento estão os SIGs, que são sistemas

automatizados usados para armazenar, analisar e manipular dados geográficos,

comportando-se de acordo com o tipo de dados e aplicações, servindo as mais

diversas áreas do conhecimento, permitindo a multiplicidade de usos tendo em vista

a sua característica de comportar bases de dados que unem dados de diversas

naturezas com informações geográficas (CÂMARA et al., 1996). Um dos grandes

avanços dos SIGs atualmente é sua difusão nos mais variados meios e públicos. Muito

embora SIGs necessitem de especialistas que tenham conhecimentos dos princípios

que embasam o ramo do geoprocessamento para manuseá-los, usuários como

“cientistas, gerentes, técnicos, funcionários de administração de diversos níveis e o

público em geral vêm usando tais sistemas com frequência cada vez maior” (CÂMARA

et al., 1996, p. 21).

2.2 ANDROID

O Android é um sistema operacional móvel baseado numa versão modificada

do Linux, gratuito e de código aberto, liberado sob a Licença Apache de código aberto

(LEE, 2011). O Android é de responsabilidade da OHA (Open Handset Alliance), um

grupo formado por gigantes do mercado da telefonia e liderado pela Google, criada

15

para manter o Android como uma plataforma padrão de todos os novos aparelhos das

empresas integrantes da aliança (LECHETA, 2010).

Atualmente o Android é o sistema operacional móvel com a maior cota no

compartilhamento do mercado no mundo conforme mostram o seguinte gráfico (figura

2):

Figura 2 – Compartilhamento do mercado mundial dos sistemas operacionais móveis e de tablets entre 2016 e 2017.

Fonte: http://gs.statcounter.com/

Além disso, levando em consideração a abrangência do Android nas

tecnologias móveis, traça-se um paralelo de compartilhamento de mercado com

outras tecnologias e esta já se encontra quase equivalente ao desktop, como mostra

o gráfico a seguir (figura 3):

Figura 3 – Compartilhamento de mercado entre tecnologias móveis, desktop e tablets entre 2016 e 2017.

Fonte: http://gs.statcounter.com/

16

2.2.1 Estrutura do Android

Segundo Viana e Pontes (2012), a estrutura Android pode ser dividida em:

Aplicações (Applications): são aplicativos do dispositivo, sejam eles nativos ou

criados por desenvolvedores como a Agenda, Contatos, etc.;

Framework de Aplicação (Application Framework): camada onde se encontram

as APIs (Application Programming Interface) e elementos necessários para a

manipulação dos aplicativos. Esta camada visa facilitar a reutilização de

componentes, para que haja a integração entre os aplicativos;

Bibliotecas (Libraries): possui um conjunto de bibliotecas C/C++ utilizadas pelo

sistema mais as bibliotecas para diversas outras áreas;

Ambiente de Execução (Android Runtime): é formado pela Dalvik Virtual

Machine que é uma máquina virtual sobre a qual são instanciados os aplicativos; e

também pela Core Libraries que é o principal conjunto de bibliotecas fornecedoras de

funções Java;

Linux Kernel: gerencia os serviços centrais do sistema como segurança, gestão

de memória, gestão de processos, pilha de protocolos de rede e modelo de drivers.

2.2.2 Recursos do Android

Os principais recursos do sistema operacional móvel Android citados por Lee

(2012) são:

Armazenamento;

Conectividade;

Troca de mensagens;

Navegador de Web;

Suporte a meios;

Suporte a hardware;

Multitoques;

Multitarefa;

Suporte a Flash;

Tethering.

17

O Android foi construído de forma básica de modo a permitir que o

desenvolvedor explore ao máximo os recursos disponíveis para criar aplicativos à sua

maneira. Para o desenvolvimento destes são disponibilizadas ferramentas e APIs

pelo Android SDK (Software Development Kit) que por sua vez utiliza-se de uma IDE

(Integrated Development Enviroment), que é o ambiente de desenvolvimento

integrado, utilizando-se das linguagens Java e XML (VIANA; PONTES, 2012).

2.2.3 API Google Maps

Segundo Viana e Pontes (2012, p. 32) “Permite ao desenvolvedor criar

aplicativos utilizando recursos disponíveis apenas importando-os. Isto é possível

porque uma API é um conjunto de rotinas e padrões pré-estabelecidos no sistema. ”

A API do Google Maps permite trabalhar com mapas de diversos tipos –

básicos, satélite, etc. – e, utilizando-se de objetos como marcadores, polígonos,

polilinhas e sobreposições, fornecem informações adicionais sobre localizações do

mapa e permitem também a interação do usuário com o mapa (GOOGLE, 2017).

2.3 BANCO DE DADOS

De forma simples um banco de dados “pode ser considerado como o

equivalente eletrônico de um armário de arquivamento; ou seja, ele é um repositório

ou recipiente para uma coleção de arquivos de dados computadorizados” (DATE,

2003, p.3).

Um banco de dados possui grande versatilidade e aplicabilidade visto as ações

que podem ser feitas sobre ele. Em bancos de dados podem ser feitas transações,

inserções, consultas, etc. Para isso necessita-se de um Sistema Gerenciador de

Bancos de Dados (SGBD) que é um “sistema de software de uso geral de que facilita

o processo de definição, construção, manipulação e compartilhamento de bancos de

dados entre diversos usuários e aplicações” (ELMASRI; NAVATHE, 2011, p.4).

Em bancos de dados relacionais, modelo de dados dos SGBDs mais usual, as

ações sobre os dados são feitas comumente utilizando-se a linguagem SQL. A SQL

(Structured Query Language) é uma linguagem padrão de bancos de dados

relacionais mais simples que muitas outras linguagens, mas que é muito poderosa na

manipulação de bancos de dados.

18

Bancos de dados estão mais presente em nossas vidas quanto podemos

perceber. Estamos lidando com bancos de dados fazemos, por exemplo, uma reserva

em um hotel, acessamos o acervo de uma biblioteca, quando depositamos ou

retiramos fundos de uma conta no banco.

Dentre essa difusão e crescimento dos bancos de dados Elmasri e Navathe

(2011) relatam que os mesmos estão ultimamente incorporando dados multimídia. Um

exemplo de bancos de dados multimídia é o SIG (Sistema de Informações

Geográficas) que podem armazenar e analisar mapas, dados sobre o clima e imagens

de satélites.

2.3.1 SQLite

Conforme SQLite (2017) o SQLite é uma ferramenta de banco de dados SQL

embutível, open source, multiplataforma que lê e escreve os dados diretamente em

arquivos no disco. O SQLite não possui processo de servidor separado, pois ele é o

próprio servidor. É um banco de dados completo, suportando múltiplas tabelas,

índices, triggers e views.

O SQLite vem sendo cada vez mais utilizado em aplicações visto sua

praticidade de ser multiplataforma, despender pouca memória, ser compatível com

sistemas 32bits e 64bits, suportar quantia considerável de dados, etc.

Segundo Réquia (2013, p. 29) “uma coisa importante é que o SQLite está

disponível no sistema operacional Android, sem necessitar de qualquer alteração”.

Para isso, utiliza-se de um arquivo diretamente no disco no formato .db ou .db3.

2.4 GNSS

O posicionamento sobre a superfície terrestre sempre foi uma necessidade do

ser humano. Conforme Monico (2008, p. 29) “posicionar um objeto nada mais é do

que lhe atribuir coordenadas”. As necessidades de localização se intensificaram no

período das expansões marítimas, sendo esta feita por meios rudimentares como

bússolas e astrolábio, por exemplo.

Atualmente, temos meios bem mais eficientes e fáceis de obter localização com

os GNSSs (Global Navigation Satellite System). Como o próprio nome diz, o GNSS é

o sistema de navegação utilizando-se de satélites artificiais.

19

Segundo Monico (2008) este tipo de sistema de posicionamento por satélite

começou em 1970 com o sistema estadunidense NAVSTAR – GPS (Global

Positioning System). Após, começaram a surgir outros sistemas como o sistema russo

GLONASS e o sistema europeu GALILEO.

Nos dias atuais, as constelações desses sistemas podem ser utilizadas em

conjunto e, utilizando-se de receptores GNSS de alta tecnologia como o RTK (Real-

Time Kinematic) é possível atingir uma precisão na ordem dos centímetros, ou até

milímetros.

Dispositivos de navegação estão muito presentes no cotidiano das pessoas

como é o caso do GNSS em smartphones. Smartphones já possuem um hardware de

GNSS acoplado que geralmente recebe sinal GPS e GLONASS e que, mesmo sendo

bem mais simples que um RTK, possuem precisão razoável, próximo aos cinco metros

de erro ou até menos. Essa disponibilidade e versatilidade do GNSS em smartphones

tem aberto portas para diversas aplicações que se utilizam de posicionamento e que

são de uso muito difundido como por exemplo o Google Maps e Waze. Além disso,

essa tecnologia já permite desenvolver e utilizar aplicações com fins mais técnicos

com alto nível de confiança, dependendo do nível de precisão da qual necessita.

2.5 APLICATIVOS C7

Os aplicativos da série C7 são frutos do Projeto de Ciência Rural Campeiro, o

qual é um projeto de extensão rural do Departamento de Engenharia Rural do Centro

de Ciências Rurais da Universidade Federal de Santa Maria, que tem como objetivos:

Informatização de produtores rurais disponibilizando aplicativos de gestão

agropecuária;

Informatização de técnicos que atuam no meio rural;

Disponibilizar instrumentos de gestão informatizada de instituições e pessoal

que trabalhe no meio rural;

Disponibilizar sistemas técnicos e gerenciais de aplicação no agronegócio para

professores e alunos de cursos afins da área rural.

Os aplicativos móveis derivados do Projeto CR Campeiro estão todos com o

sufixo C7 e desse modo são denominados aplicativos da série C7. Esses aplicativos

estão disponíveis gratuitamente na Play Store da Google com as mais diversas

20

funções, com foco em atividades rurais, sendo desenvolvidos de forma a ter

compatibilidade com o software desktop Campeiro 7.

Os aplicativos da série são reconhecidos pela sua acessibilidade e

funcionalidade, oferecendo soluções para muitas atividades, a partir da consulta,

manipulação e obtenção de dados georreferenciados. Os aplicativos mais

reconhecidos e baixados na Play Store atualmente são sucessivamente o C7 GPS

Dados, o C7 GPS Malha e o C7 Planimétrico I.

21

3 MÉTODOS E TÉCNICAS

3.1 LEVANTAMENTO DE NECESSIDADES

O primeiro passo para o desenvolvimento de qualquer aplicativo é levantar as

necessidades que se deseja atender com seu uso para assim conseguir desenvolver

as funções que suprirão tais necessidades.

Através de reuniões, documentos e discussões definiu-se os tópicos que

deveriam ser inclusos ao aplicativo para que esse fosse eficiente em visitas técnicas

a campo. Para isso, deliberou-se ao final que constariam os seguintes tópicos no

aplicativo móvel:

Registros de Assistência técnica: permitir cadastros de técnicos, registrar a

agenda e visitas técnicas, avaliação de atividades florestais, transmitir e

rastrear posição geográfica da visita;

Inventario Florestal: cadastrar projetos de inventário e as suas parcelas, inserir

e processar dados, gerar relatórios, especializar parcelas;

Cadastros de Plantio – Gestão:

o Propriedades/Plantios: cadastrar produtor, localizar propriedade e

cadastrar espacialmente, cadastrar plantio, inserir fotografias e gerar

relatórios;

o Plantios Próprios/Parceiros: cadastrar florestas, cadastrar

espacialmente as florestas, fazer plano de ação, fazer histórico de

implantação florestal;

A partir desses pré-requisitos, foi modelado o aplicativo.

3.2 MODELAGEM DO BANCO DE DADOS

Para trabalhar com a aplicação, trabalhou-se com dois tipos de bancos de

dados: bancos de dados SQLite para receber os dados da aplicação no smartphone;

e bancos de dados convencional PostgreSQL, hospedado em um servidor, para

receber os dados de cada vistoria.

22

3.2.1 Bancos SQLite

Os bancos SQLite foram todos criados e ajustados inicialmente pelo SGBD

SQLite Expert Personal v. 4.2.

Na manutenção de toda a aplicação utilizou-se de quatro bancos de dados

SQLite: florestal, geoflorestal, ifseta e municípios. A ilustração a seguir (figura 4)

demonstra a interface do SGBD e como foram definidas as tabelas a partir do SQL.

Figura 4 – Interface do SGBD e exemplo de criação de tabela por SQL.


O banco “florestal.db3” é responsável por receber os dados de cadastro do

técnico, cadastro da visita técnica, cronograma, agenda técnica, cadastro do produtor,

cadastro das florestas, fotografias, etc.

O banco “ifseta.db3” recebe todos os dados referentes ao inventário florestal

como os projetos, as parcelas, os parâmetros, etc.

O banco “municípios.db3” é responsável por conter todos os municípios

brasileiros, guardados assim para que fique mais fácil de resgatar esse dado na hora

de algum cadastro que necessite de município.

O banco “geoflorestal.db3” recebe os dados de posicionamento e rastreio, com

exceção daqueles dados de espacialização que geram arquivos externos, trazendo

23

em todas as suas tabelas as colunas de localização, com as latitudes e longitudes

(figura 5).

Figura 5 – SQL de criação do banco geoflorestal.


3.3 DESENVOLVIMENTO ANDROID

Logo após o recebimento dos primeiros documentos relatando as necessidades

da empresa, as quais deveriam ser supridas com o aplicativo, a pedido do supervisor

do estágio, foi feito o desenvolvimento Android básico do aplicativo, desenvolvendo-

se basicamente os arquivos de layout em XML (eXtensible Markup Language)

utilizando-se da IDE Android Studio v. 2.3.3 , para ficar melhor a visualização inicial

do aplicativo, além de auxiliar o planejamento inicial e também incentivar a introdução

à programação Android, desenvolvendo o layout de tela inicial (figura 6) e dos

cadastros (figura 7). A programação Java inicial não foi muito desenvolvida, pois ainda

necessitava de mais informações das necessidades e também de um layout um pouco

mais definitivo.

Nesses arquivos XML definiu-se basicamente os campos de cadastro de forma

a adequar-se ao banco de dados. Foram criadas activities – arquivos XML que são

24

referentes aos layouts dos aplicativos ou interface do usuário – para cadastros

diversos, além do menu, entrada do aplicativo, etc.

Figura 6 – Desenvolvimento do layout de abertura em XML no Android Studio.


Figura 7 – Desenvolvimento do layout do cadastro de florestas em XML no Android Studio.


25

Após este primeiro momento, os arquivos XML foram repassados ao supervisor

do estágio para o mesmo seguir o desenvolvimento completo do aplicativo e utilizar o

XML do modo que lhe conviesse.

A partir desse momento, o aplicativo foi desenvolvido basicamente pelo

supervisor de estágio, com auxílios técnicos da equipe do laboratório, seguindo seu

modelo de programação e utilizando-se da IDE Eclipse para desenvolver as

linguagens de programação do aplicativo (figura 8).

Figura 8 – Interface da IDE Eclipse.


26

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Até o momento da conclusão do estágio, a construção e desenvolvimento do

aplicativo estavam praticamente concluídos, faltando algumas funções a serem

implementadas ainda, pois como consiste em aplicativo robusto e de múltiplas

funções, seu desenvolvimento demanda de tempo, além da necessidade de

realizações de testes a cada etapa concluída.

Mesmo que não esteja totalmente concluído, o aplicativo já se encontra

funcional em grande parte e já está sendo utilizado para testes prévios em

levantamentos da própria empresa Seta Florestal.

No momento, o aplicativo encontra-se com um menu (figura 9) contendo as

opções de Registros de Levantamentos de Assistência Técnica,

Georreferenciamento, Inventário Florestal, Cadastros Plantios – Gestão.

Figura 9 – Telas de abertura e menu principal.


Na opção de Registros de Assistência Técnica constam o cadastro do técnico,

agenda e avaliação das vistorias, relatórios das vistorias e transmissão e rastreio da

posição geográfica durante as vistorias. A opção Georreferenciamento estão as

ferramentas básicas de georreferenciamento de plantios, geração de polígonos para

delimitação de áreas, visualização e cálculos de áreas vetorizadas. Na opção

Inventário Florestal constam cadastro de projetos de inventário florestal e parcelas,

27

dados de árvores medidas, processamento, relatórios, espacialização das parcelas e

envio dos dados para o servidor. A opção Cadastros Plantio-Gestão divide-se na

função cadastrar um produtor e plantios, cadastrá-los espacialmente, permitir a

geração de relatórios, espacialização e envio dos dados para o servidor; a outra

função refere-se ao cadastro de florestas, cadastrá-las espacialmente, fazer plano de

ação pós-plantio, relatórios, históricos, espacialização e envio de dados ao servidor.

O projeto deste aplicativo se tornou gigante visto sua complexidade e o número

de ações que podem ser feitas com ele. Ele é um coletor de informações robusto e

completo para as necessidades da empresa e ainda permite diversas análises.

Além disso, o principal diferencial do aplicativo, e o que fez a empresa buscar

o laboratório, é o uso de ferramentas e técnicas simples de geoprocessamento, que

foram atreladas a todos os dados, trazendo-os ao plano espacial e atribuindo uma

forma diferenciada e mais eficaz de gerir os dados e as vistorias.

4.1 TESTES DAS FUNÇÕES DE GEOPROCESSAMENTO SOBRE O APLICATIVO

4.1.1 Cadastro e georreferenciamento de propriedades existentes

Para os primeiros testes de cadastros de florestas georreferenciadas, foi-nos

repassada uma planilha contendo diversas florestas já cadastradas nos bancos de

dados da empresa, contendo várias informações sobre a mesma como a atividade

que está sendo realizada, status da atividade, prazos e também o endereço web da

rota no Google Maps da sede da empresa, localizada em Estância Velha/RS, até a

floresta em questão.

Como as propriedades não possuíam georreferenciamento, utilizamos as rotas

até as florestas para obter as coordenadas das mesmas (figura 10):

28

Figura 10 – Exemplo de rota utilizada pela empresa da sua sede até a floresta.


De posse das rotas, facilmente foi possível obter as coordenadas pontuais de

algum local que representasse a localização da floresta, utilizando a função “O que há

aqui?” do Google Maps e capturando assim as suas coordenadas (figura 11).

Figura 11 – Exemplo de georreferenciamento de florestas.


Obtidas as coordenadas, importamo-las para dentro do aplicativo para atrelar

os dados do cadastro a coordenadas conforme a figura a seguir (figura 12):

29

Figura 12 – Procedimento de cadastro de florestas e georreferenciamento de florestas.


Além disso como é possível visualizar nos printscreens, o georreferenciamento

pode ser feito ativando o GPS do smartphone caso o técnico esteja no local e assim

captar as coordenadas; e também clicando no botão com o rótulo “Mapa” que abre

uma atividade para o Google Maps e obter as coordenadas de um ponto adicionando

um marcador sobre a imagem (figura 13).

Figura 13 – Procedimento de georreferenciamento de floresta sobre imagens do

Google Maps.


Outra função desenvolvida e testada é a de rotas. Como a empresa continha

endereços web de rotas, foi moldada uma função que abrisse um WebBrowser, lesse

30

este endereço web e redireciona-se para o Google Maps, apresentando a rota na tela

do dispositivo (figura 14).

Figura 14 – WebBrowser com a rota no Google Maps


Desse modo, importamos todos os endereços das florestas que tínhamos

disponíveis e atrelamo-los ao cadastro das mesmas. Até o momento estávamos em

processo de pesquisa de como tornar automático o processo de geração de rotas

partindo do ponto georreferenciado cadastrado da floresta, gerar o endereço web, de

preferência o endereço encurtado – como no exemplo –, e utilizar o WebBrowser e a

API do Google Maps.

4.1.2 Teste sobre o menu Georreferenciamento

O menu georreferenciamento apresenta opções para levantamento de área e

perímetro utilizando-se do GPS, com as opções de levantamento ponto a ponto e

trajeto captando pontos por intervalo de tempo em segundos, ou utilizando-se do

Google Maps, vetorizando um polígono por sobre a imagem.

A primeira opção do menu é a medição de área por GNSS que pode ser por

Pontos, registrando cada ponto que se deseja para formar a polilinhas; já a opção

Trajeto, como foi executado o procedimento abaixo (figura 15), captura pontos por

intervalo de tempo, que no caso foi cinco em cinco segundos, e, a partir do terceiro

ponto, à medida que vão sendo pegos os pontos, o aplicativo vai retornando o PDOP

(Position Diluition of Precision), as coordenadas tridimensionais da observação em

31

coordenadas geográficas decimais e sexagesimais, número de observações, área em

hectares e a distância percorrida em metros. Ao final do procedimento, os dados

podem ser salvos no formato GeoTXT ou CSV e ainda podem ser visualizados

sobrepostos no Google Maps.

Figura 15 – Procedimento de medição de área por GNSS.


A segunda opção é Imagens GMaps o qual fornece a interface do Google Maps

com a possibilidade de vetorizar ponto a ponto um polígono sobre as imagens

georreferenciadas do Google Maps, sendo possível salvar o polígono como arquivos

no formato KML ou GeoTXT ou defini-lo como polígono de algum plantio (figura 16).

Figura 16 – Procedimento de vetorização de polígono sobre o Google Maps.


32

Além disso é possível captar o primeiro ponto do polígono e gerar uma rota de

qualquer local até o ponto (figura 17).

Figura 17 – Procedimento de geração de rota a partir do primeiro ponto do polígono vetorizado.


A terceira e última opção é Áreas e Distâncias (figura 18). Nessa opção podem

ser recuperados todos os arquivos do formato GeoTXT que estejam presentes na

pasta do aplicativo ou que estejam na pasta Campeiro, caso exista. A pasta Campeiro

é uma pasta padrão dos aplicativos da série C7. Ao ser recuperado um arquivo com

GeoTXT com mais de três pontos, número mínimo de pontos para gerar um polígono,

o aplicativo retorna a área em hectares e metros quadrados, a distância em metros e

o perímetro em metros, além de mostrar a área do polígono sobre as imagens do

Google Maps.

Figura 18 – Tela da opção Áreas e Distâncias.


33

4.1.3 Função de rastreio

A função de rastreio foi uma função desenvolvida para rastrear equipamentos

no momento do levantamento técnico para certificar que o técnico esteve realmente

na localidade em determinado dia. Esta função está contida no menu dos Registros

de Assistência Técnica. Primeiramente deve-se executar a transmissão da posição

geográfica que é a função de Transmissão de P.G. (Posição Geográfica) para

informar a posição geográfica onde foi feito o levantamento técnico (figura 19).

Figura 19 – Procedimento de transmissão de posição geográfica.


O procedimento consiste em informar o técnico e a senha, os quais cada

técnico possui um, o equipamento utilizado no levantamento e a granja em que está

sendo feito o levantamento. Após isso, ativa-se o GPS para que este comece a captar

observações de coordenadas tridimensionais, dentro de um intervalo de tempo

também designado pelo usuário. Ao final do processo, desativa-se o GPS e seleciona

como quer salvar os dados: no servidor, no banco de dados do dispositivo ou em um

arquivo GeoTXT.

Depois de feito a transmissão da posição geográfica, é possível então

recuperá-la com a opção Rastreamento de P.G. e assim visualizar todos os

levantamentos feitos no dia, com a opção Todos, ou somente um equipamento,

utilizando a opção Equip., conforme consta na figura abaixo (figura 20).

34

Figura 20 – Procedimento de rastreio de posição geográfica e rastreio de um equipamento.


35

5 ATIVIDADES COMPLEMENTARES

5.1 C7 CDS

O projeto C7 CDS visava fazer o cadastro espacial de toda a sinalização do

município de Santa Maria/RS, para melhorar a gestão das mesmas e

consequentemente aprimorar a mobilidade urbana do município. Inicialmente

trabalhou-se com o desenvolvimento de um software desktop para a gestão dos

dados. Utilizando-se da IDE Visual Studio Community 2017 e da linguagem de

programação Visual Basic, pretendia-se fazer uma interface de cadastro básico de

determinada sinalização classificando-as por tipo e outras características e ao final

georreferenciar a sinalização via ferramentas da API do Google Maps (figura 21). A

partir desse cadastro, pretendia-se formular várias funções espaciais de gestão

desses dados.

Figura 21 – Interface básica do C7 CDS.

36


Além disso, modelou-se um aplicativo que possibilita-se o mesmo cadastro,

mas com o diferencial de ser um coletor de dados e permitisse o georreferenciamento

a campo, entre outras funcionalidades (figura 22).

Figura 22 – Interface básica do aplicativo Android C7 CDS.


5.2 MAPBOX API

Conforme Mapbox (2017), o Mapbox é uma “plataforma de localização de

dados para aplicações móveis e web. A API proporciona blocos de construção para

adicionar feições de localização como mapas, pesquisa e navegação. ”

Essa API chamou muito a atenção para utilizarmos em nossas futuras

aplicações, principalmente web, utilizando-se de JavaScript, pois permite a

modelagem de suas feições, funcionalidades e interface totalmente de acordo com a

necessidade do usuário e durante o período de estágio, fizemos algumas pesquisas

sobre o assunto.

Chamam a atenção também a quantidade de funções, meios e bibliotecas para

fazer geocodificação, combinação de mapas, matrizes, rotas, etc., utilizando-se

puramente do código JavaScript em outras IDEs ou utilizando-se da IDE que o

MapBox provê.

37

5.3 APRENDIZADO E SUPORTE DO SOFTWARE CAMPEIRO 7

Durante o período de estágio, aprofundou-se os conhecimentos acerca do

software Campeiro 7 (figura 23). O software é um aplicativo desktop de gerenciamento

rural e que possui inúmeras funcionalidades de geotecnologias contidas nas abas de

Topografia, Agricultura de Precisão e Geoprocessamento.

Como o laboratório desenvolve o software, seguidamente damos suporte sobre

o software no que tange ao mesmo. Prestando estes suportes, somos desafiados a

resolver as questões mais diversas, principalmente sobre agricultura de precisão,

agregando cada vez mais ao conhecimento sobre o software e sobre nossa área de

atuação, o geoprocessamento.

Figura 23 – Tela inicial do software Campeiro 7.


38

6 CONCLUSÃO

A partir de tecnologias e geotecnologias baratas, comuns e simples, foi possível

obter resultados satisfatórios com o desenvolvimento deste aplicativo. O escopo

principal do projeto encontra-se na área florestal, mas o geoprocessamento, com sua

característica transdisciplinar, aparece de forma simples, porém robusta e eficaz, com

medições de áreas, vetorização de pontos, linhas e polígonos georreferenciados

sobre imagens, manipulação de dados espaciais, análises espaciais, uso de GPS para

captura de coordenadas tridimensionais e etc. Tais técnicas simples agregam aos

dados possibilidades de gestão que fogem aos bancos de dados convencionais e

trazem uma abstração diferenciada dos mesmos a partir do momento que

conseguimos trazer a visualização e a gestão ao plano espacial. As possibilidades de

gestão de dados georreferenciados são inúmeras.

Além disso, o trabalho a que se deseja aplicar este aplicativo permite com que

se trabalhe com dados georreferenciados com média precisão e assim, os dispositivos

GNSS de smartphones e os próprios smartphones conseguem suprir facilmente essa

necessidade. Outro fator importante é que, embora alguns dados sejam técnicos e

precisem de certo conhecimento, a utilização de ferramentas como o Google Maps e

a captação automática de observações pelo GNSS do smartphone, juntamente com

uma interface simples, faz com que o usuário comum possa manipular esses dados

facilmente, pois ferramentas como essas já estão difundidos ao público em geral e

são de uso comum.

Logo, o aplicativo realiza seu objetivo como coletor de dados de modo

satisfatório e objetiva-se futuramente desenvolver-se o software desktop para análise

mais complexa dos dados, incluindo ambiente de geoprocessamento para análise,

manipulação e consultas do SIG gerado com os dados coletados a campo com o

aplicativo.

Desse modo, conclui-se satisfatoriamente o presente estágio curricular de

graduação, tendo em vista o enorme conhecimento adquirido ao longo do período do

mesmo. O contato com diversas áreas de conhecimento agregou extensa gama de

conhecimentos, não se abstendo somente ao geoprocessamento. Além disso, o

trabalho com uma equipe multidisciplinar proporcionado pelo laboratório auxiliou no

crescimento pessoal e acadêmico.

39

REFERÊNCIAS

CÂMARA, Gilberto. et al. Anatomia de um Sistema de Informação Geográfica. Rio de Janeiro: CNPq, 1996.

CÂMARA, Gilberto; DAVIS, Clodoveu. Introdução à Ciência da Geoinformação: Capítulo 1: Introdução. São José dos Campos: INPE, 2001.

CÂMARA, Gilberto; MONTEIRO, Antônio Miguel Vieira. Introdução à Ciência da Geoinformação: Capítulo 2: Conceitos Básicos em Ciências de Geoinformação. São José dos Campos: INPE, 2001. DATE, C. J. Introdução a Sistemas de Bancos de Dados. Rio de Janeiro: Elsevier, 2003. ELMASRI, Ramez; NAVATHE, Shamkant B. Sistemas de Bancos de Dados. São Paulo: Pearson Education, 2011. GOOGLE. Introdução à Google Maps Android API. 2017. Disponível em: < https://developers.google.com/maps/documentation/android-api/intro?hl=pt-br>. Acesso em: 11 de set. de 2017. LECHETA, Ricardo R. Google Android: Aprenda a criar aplicações para dispositivos móveis com o Android SDK. São Paulo: Novatec, 2 ed., 2010. LEE, Wei-Meng. Introdução ao Desenvolvimento de Aplicativos para o Android. Rio de Janeiro: Ciência Moderna Ltda., 2011. MAPBOX. Mapbox: About Us. 2017. Disponível em: < https://www.mapbox.com/about/>. Acesso em: 1 de out. de 2017. MONICO, João Francisco Galera. Posicionamento pelo GNSS: Descrição, fundamentos e aplicações. São Paulo: UNESP, 2008.

SETA. Seta Florestal. 2017. Estância Velha, sem data. Disponível em: < http://www.setaonline.com/pt/florestal >. Acesso em: 10 de set. de 2017. RÉQUIA, Gustavo Heydt. Desenvolvimento de Aplicativos CR Campeiro Móbile – Caso de teste: Sistema operacional Android. 2013. 67p. Dissertação (Mestrado em Agricultura de Precisão) -Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2013. SQLITE. About SQLite. 2017. Disponível em: < http://www.sqlite.org/about.html >. Acesso em: 13 de set. de 2017. VIANA, Edna Campos; PONTES, Igor de Castro. Sistema Operacional Android: Desmistificando o desenvolvimento de aplicativos. 2012. 120 p. Monografia (Bacharelado em Sistemas de Informação). Instituto Federal Fluminense, Campos de Goytacazes, RJ, 2012.

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