SISTEMA INTEGRADO DE APOIO À DECISÃO PARA O PLANEJAMENTO AGROAMBIENTAL Monica Luri Giboshi1 Luiz Henrique Antunes Rodrigues2 Francisco Lombardi Neto3
RESUMO Esse trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de apoio à decisão para o planejamento agroambiental, integrando um Sistema Especialista para determinar a capacidade de uso da terra e outro para recomendar práticas de conservação e manejo do solo; um Sistema de Informações Geográficas; uma base de dados e uma interface para interpretar a entrada de dados do usuário e as mensagens passadas entre os subsistemas. A área utilizada para testar o sistema é o Município de Santo Antônio do Jardim - SP, com 10.875 ha. Com a aplicação do sistema pôde-se observar que 98,73% do município são terras que podem ser utilizadas para culturas anuais ou perenes, pastagens e reflorestamento e preservação ambiental. Apesar do módulo de recomendações de manejo não estar terminado, o sistema mesmo incompleto já se constitui numa poderosa ferramenta para que esse processo de tomada de decisão seja realizado de forma mais fundamentada. PALAVRAS-CHAVE: sistema especialista, sistema de informações geográficas, conservação do solo.
INTEGRATED DECISION SUPPORT SYSTEM FOR AGRICULTURAL LAND ENVIRONMENTAL ABSTRACT The objective of this work is to develop a decision support system for agricultural land environmental planing, which integrates an Expert System to determine the land capability and other to recommend soil conservation and management practices, Geographic Information System, relational Database Management System and an interface where input and output data are monitored. The county of Santo Antônio do Jardim – SP, with an area of 10,875 ha, was selected to test the system. With the application of the system it can be observed that 98.73% of the total area of the county, are land that can be used for annual or perennial cultures, pastures, reforestation and environmental preservation. Despite the module for management recommendations has not been finished, the system even incomplete already consists in a powerful tool so that the process of decision-making can be done more accurately, quickly and objectively. KEYWORDS: expert system, geographic information system, soil conservation.
1. INTRODUÇÃO Um planejamento agroambiental se ocupa da conservação dos recursos naturais em meio a sistemas de produção agrícola. Esse planejamento deve, a partir de informações a respeito do potencial de uma 1 Engª Agrícola, Doutoranda em Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável, FEAGRI/UNICAMP, Campinas, SP. E-mail:
[email protected] 2 Engº Agrícola, Prof. Dr. Depto. de Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável, FEAGRI/UNICAMP, Campinas, SP. Email:
[email protected] 3 Engº Agrônomo, Pesquisador Visitante do Centro de Solos e Recursos Agroambientais, IAC, Campinas, SP. Email:
[email protected]
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determinada região, recomendar usos e manejos adequados visando à redução dos impactos da agricultura sobre os recursos naturais. A avaliação de terras representa a maior parte das atividades desse planejamento e refere-se ao estabelecimento de critérios do comportamento das terras, quando usadas para propósitos específicos (Weill, 1990). Inclui a descrição de uma série de tipos preferenciais de uso e comparação com cada tipo de terra identificado na área. Além disso, para cada tipo de uso devem ser feitas recomendações de práticas de conservação e manejo do solo. O avanço da tecnologia da informação tem disponibilizado uma variedade de ferramentas computacionais como, sistemas especialistas (SE), sistemas de informações geográficas (SIG) e sistemas de gerenciamento de banco de dados relacional (SGBD), muito úteis para a gestão de recursos naturais, por terem como vantagem a capacidade de armazenar e processar uma vasta quantidade de informações. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de apoio à decisão para o planejamento agroambiental, integrando as ferramentas citadas. Tal sistema deve apresentar, em relatórios e mapas, o uso adequado da terra e recomendar as práticas de manejo e conservação do solo. Apesar da importância dos fatores sócio-econômicos para a tomada de decisões no uso da terra, estes não foram contemplados neste trabalho, por se tratarem de assuntos bastante divergentes das áreas de atuação dos autores.
2. MATERIAL E MÉTODOS O sistema está sendo desenvolvido como tese de doutorado na Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP, e é constituído por um conjunto de sub-sistemas: dois sistemas especialistas, um para determinar a capacidade de uso da terra e outro para recomendar práticas de conservação e manejo do solo; um SIG; uma base de dados e uma interface. Cada um desses sub-sistemas é um programa individual e a comunicação entre estes e o usuário é feita através da interface, que está sendo desenvolvida em Visual Basic. Para determinar a capacidade de uso da terra utilizou-se o sistema especialista (CAP_USO) desenvolvido por Giboshi (1999), com alguns melhoramentos. A metodologia utilizada para o desenvolvimento da base de conhecimento do sistema CAP_USO foi a Classificação de Terras pelo Sistema de Capacidade de Uso, segundo Lepsch et al. (1991), além de conhecimento adquirido de literatura e de entrevistas com especialistas das diversas áreas relacionadas à determinação da capacidade de uso da terra. O sistema especialista para as recomendações de manejo está sendo desenvolvido com a utilização de um "shell" conhecido como CLIPS (C Language Integrated Production System), versão 6.1 (Giarratano & Riley, 1993), que é o mesmo do sistema CAP_USO. Esse SE está sendo desenvolvido com conhecimento adquirido de literatura (Bertoni & Lombardi Neto, 1990 e Lombardi Neto & Drugowich, 1994) e de entrevistas com especialistas em manejo e conservação do solo. Para integrar os sistemas especialistas com as outras partes do sistema está sendo utilizado o CLIPSHLL (High Language Library), uma interface DLL (Dynamic Link Library) do CLIPS para trabalhar com Visual Basic, que contém as ações mais importantes do “shell” (Giordano, 2000). O SIG utilizado neste trabalho é o IDRISI (versão 32), que reúne uma gama de módulos e ferramentas que o tornou um dos mais utilizados pela comunidade de usuários, principalmente para o desenvolvimento de aplicações em monitoramento ambiental e gerenciamento de recursos naturais. O IDRISI possui um módulo para aplicações de programação de interfaces que possibilita o uso de linguagens como Delphi, Visual C++, Visual Basic ou Visual Basic para Aplicações como linguagens macro para controlar as operações do IDRISI32 (Clark Labs, 2000). O banco de dados contém informações dos solos como: textura; teores médios de argila, silte, areia fina e areia grossa; CTC; saturação por bases; saturação por alumínio; erodibilidade, etc. Foi desenvolvido 2
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com a utilização do Microsoft Access, uma vez que o IDRISI utiliza este aplicativo como a base para o seu SGBD e as suas tabelas podem ser utilizadas e/ou modificadas com o Access ou qualquer outro sistema compatível com este (Eastman, 1999). Para a validação do sistema serão criados cenários que serão entregues a diversos especialistas do domínio para fazerem a recomendação de manejo segundo a capacidade de uso da terra. Os especialistas receberão informações relativas aos solos, classes de declividade e clima. As recomendações feitas pelos especialistas serão confrontadas com o resultado fornecido pelo sistema, observando-se a concordância entre os especialistas e o sistema. A área utilizada para testar o sistema é o Município de Santo Antônio Jardim - SP, com uma área de 10.875 ha. Segundo levantamento pedológico semidetalhado de Oliveira (1992), os solos que ocorrem no município são Latossolos, Argissolos e Cambissolo.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Utilizando o sistema desenvolvido até o presente momento, com informações a respeito do potencial dos solos e do clima, armazenadas no IDRISI (mapa de solos e declividade) e no banco de dados, obteve-se a capacidade de uso da terra para o município de Santo Antônio do Jardim. Pôde-se observar que 40,69% da área total do município são terras que podem ser utilizadas para culturas anuais ou perenes, pastagens, reflorestamento e preservação ambiental. As terras impróprias para culturas intensivas, mas adaptadas para pastagens, reflorestamento e preservação ambiental correspondem a 45,46% da área total. As principais restrições ao uso para os Latossolos estão relacionadas à fertilidade. Os Argissolos também apresentaram estas restrições, além do risco de erosão com grau moderado a forte, pois estes solos apresentam alta suscetibilidade à erosão. As limitações ao uso, apresentadas pelo Cambissolo estão relacionadas à fertilidade e drenagem interna. As recomendações de manejo para a área e o resultado da validação do sistema não estão apresentados neste trabalho, pois o módulo para determinar as recomendações ainda não está terminado.
4. CONCLUSÕES Pelos resultados obtidos até o momento pode-se concluir que: • A integração das ferramentas computacionais utilizadas neste trabalho (Sistemas Especialistas, Sistemas de Informações Geográficas e Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados Relacional) mostrou se eficaz para a avaliação de terras, que é de fundamental importância no planejamento agroambiental. • Apesar do módulo de recomendações de manejo não estar terminado, o sistema mesmo incompleto já se constitui numa poderosa ferramenta para que esse processo de tomada de decisão seja realizado de forma mais fundamentada. • Os fatores sócio-econômicos não considerados neste trabalho podem ser objetos de trabalhos futuros, como por exemplo, o desenvolvimento de um módulo contemplando tais fatores, e que poderia ser integrado ao sistema que está sendo desenvolvido para que o processo de tomada de decisão seja realizado de forma mais fundamentada.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERTONI, J.; LOMBARDI NETO, F. Conservação do solo. São Paulo: Ícone, 1990. 355p. CLARK LABS. Disponível em: . Acesso em: 17 dez. 2000. EASTMAN, J. R. IDRISI32 Guide to Gis and Image Processing. Vol. 1 Worcester: Clark University. 3
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1999. 193p. GIARRATANO, J. C.; RILEY, G. Expert Systems: principles and programming. 2a ed. Boston: PWS, 1993. 644p. GIBOSHI, M.L. Desenvolvimento de um sistema especialista para determinar a capacidade de uso da terra. 1999. 77p. Dissertação (Mestrado em Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável) Universidade Estadual de Campinas, Campinas. GIORDANO, M. How to use CLIPS DLL. Disponível em: . Acesso em: 21 dez. 2000. LEPSCH, I. F.; BELLINAZI JR., Rua; BERTOLINI, D.; ESPÍNDOLA, C. R. Manual para Levantamento Utilitário do Meio Físico e Classificação de Terras no Sistema de Capacidade de Uso. 4a Aproximação. 2a edição. Campinas: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 1991.175p. LOMBARDI NETO, F.; DRUGOWICH, M. I. (coords.). Manual técnico de manejo e conservação de solo e água. Campinas, CATI,1994. OLIVEIRA, J. B.,. Levantamento pedológico semidetalhado do Estado de São Paulo: quadrícula de Mogi Mirim. São Paulo: IGC, 1992. esc. 1:100.000. WEILL, M. de A. M. Metodologias de avaliação para fins agrícolas. Revista bras. Geográfica. Rio de Janeiro, RJ, 52:127-160. 1990.
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