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EcoSGF: Sistema de Gestão Florestal

 
Desenvolvimento de software
 

Esta página não é mais mantida pela EcosConsult desde 24 de outubro de 2005.

Este plug-in passou a ser desenvolvido pelo Instituto Ecos, integrado na infraestrutura GeoLinux. O sistema está sendo aprimorado para funcionar com TerraLib, acrescido de diversas funcionalidades estatísticas.

Consulte o Instituto Ecos se estiver interesado na utlização do EcoSGF.

A EcosConsult continua prestar serviços de gestão florestal utilizando o EcoSGF.

Viste a página em http://www.institutoecos.org.br/software/geolinux/index.htm


 

A gestão florestal, aqui entendida como o conjunto de técnicas e procedimentos empregados para a produção de matéria prima, exploração e transformação para fins específicos de uma empresa florestal, vem, até o momento, utilizando-se exclusivamente de ferramentas de baixo nível tecnológico. Nesse sentido, o controle da maioria dos processos ainda é manual, exemplificado pela utilização de simples planilhas de cálculo associadas a croquis de talhões da propriedade florestal para estimar a quantidade de madeira disponível em campo, bem como, fazer projeções para o produto final.

Evidentemente que esse tipo de processo não tecnificado gera erros nas estimativas de produção e, conseqüentemente, nas estimativas de lucro da empresa florestal.

A forma de gestão não tecnificada denota os seguintes problemas:

  • Falta de padronização do método de trabalho;
  • Retrabalho de atividades embasadas no controle manual de informações estáticas, como é o caso do inventário florestal, para adequar o planejamento da gestão dos ativos florestais;
  • Inconsistências, erros e grande perda de tempo nos processos de gestão, devido à descentralização de métodos e insegurança no arquivamento e manutenção de informações, como é o caso das planilhas de cálculo e inventários;
  • Inconsistência na alocação de investimentos, equipamentos e pessoal, gerada pela falta de integração entre as diversas fases da gestão florestal e industrial.

Decorrente dos problemas acima expostos a Ecos desenvolveu o Sistema de Gestão Florestal – EcoSGF, uma ferramenta de primeríssimo nível, visando proporcionar ao empresário florestal a gestão da sua produção "na ponta lo lápis", integrando a gestão dos recursos florestais com a produção industrial, centralizando o gerenciamento de informações e distribuíndo a sua utilização nas diversas fases da produção.

O sistema EcoSGF é um plug-in do GeoManager do GeoLinux, mantido pelo Instituto Ecos, sendo a única solução de software florestal, em nível mundial, com desenvolvimento totalmente orientado a objetos, utilizando o modelo em 3 camadas (MVC) e linguagem C++, que gerencia as operações florestais de forma espacializada utilizando o Padrão OpenGIS de compartilhamento de dados.

Ainda, o EcoSGF permite utilizar ao máximo as reconhecidas potencialidades do Software Livre como estabilidade, segurança, desempenho e imbatível relação custo-benefício, oferecendo a possibilidade de ser implementado no ambiente Linux, utilizando o banco de dados PostgreSQL, acrescido das extensões espaciais PostGIS. O PostgreSQL é um banco de dados de alto desempenho, licenciado como Software Livre, para uso corporativo, que apresenta funcionalidades similares àquelas oferecidos pelas marcas comerciais dominantes no mercado.

O EcoSpacial Enterprise pode ser implementado de forma distribuída, como p.ex. um cliente remoto por fazenda com um conjunto de coletores PDA com aplicativos do EcoSIG embarcados para executar o trabalho de campo (controle de inventário, etc.) e um servidor central - EcoSIG servidor e banco de dados espaciais - na empresa, interconectados via link ou banda larga.

Funcionalidades

Edição vetorial de um talhão florestal no EcoSIG, modulo SIG do EcoSpacial Enterprise, para ser ingressado no EcoSGF.

Por ser um plug-in do GeoManager, o EcoSGF pode ser implantado a partir de um banco de dados espaciais, através de um servidor de aplicações, com clientes heterogênenos (aplicações clientes, terminais burros, aplicações web e sistemas embarcados).

O EcoSGF utiliza-se da arquitetura de gerenciamento espacial de feições (talhões, parcelas, etc.) para o gerenciamento da atividade florestal.

Metodologicamente, o espaço produtivo é subdividido em tipos e níveis hierárquicos de entidades espaciais, tais como: fazendas, talhões, parcelas, estradas, árvores, espécies de árvores, rios e açudes, que são relacionados a atributos que definem suas caraterísticas espaciais assim como suas especificações produtivas. A modo de exemplo, os talhões são associados à espécie, idade, volume médio por talhão, volume por classe diamétrica, finalidade (serraria, lâminas).

Assim, o EcoSGF contempla as várias etapas da gestão espacializado da empresa florestal, desde a implantação e gerenciamento de plantios até o corte, gerenciando cadastros e instâncias do manejo tais como silvicultura, tipos de trabalho e estatísticas.

Cada uma das entidades, fisicamente evidenciáveis, ocupa um lugar específico no espaço, pelo qual podem ser armazenadas mantendo uma relação de vizinhança e interdependência, assegurando assim a consistência das informações da propriedade. Ocorrendo alguma mudança, como no processo de divisão de um talhão, o espaço ocupado será alterado, dando lugar a novas feições que poderão receber novos atributos do tipo tipos de árvore e manejo. Estas alterações são realizadas de forma interativa e em tempo real, mantendo um histórico das mudanças ocorridas, o que permite manter um controle permanente de todas as mudanças no ambiente produtivo de acordo com as práticas de manejo utilizadas.

Metodologia da gestão florestal

Ingresso de dados no EcoSGF.

EcoSIG selecionando uma fazenda da empresa e mostrando o  plug-in EcoSGF para gerenciamento florestal.

A unidade básica para a gestão de empreendimentos florestais é o talhão, sendo que os dados básicos para seu gerenciamento são: espécie, ano de plantio, mapa, espaçamento, a partir dos quais obtém-se o número de árvores, e vice-versa, assim como o objetivo da produção (laminados, serrados, celulose, biomassa e resinas e óleos).

Os dados considerados na implantação do empreendimento são: escolha da espécie e procedência, levantamento topográfico, mapeamento de solo, levantamento da vegetação, mapeamento das áreas de conservação, de preservação permanente e reserva legal, estradas, aceiros e talhonamento, cercas e divisórias, limpeza da área, combate às formigas cortadeiras, preparo do solo, espaçamento, coveamento, fertilização mineral, plantio, replantio, tratos culturais, manutenção de infra-estrutura e vigilância patrimonial.

 

Nos tratos silviculturais consideram-se: podas, coroamento e roçada.

A determinação quantitativa de uma floresta é realizada através do Inventário Florestal, utilizando procedimentos de amostragem e análise estatística. Para isso, com o objetivo de amostrar satisfatoriamente a floresta, a fim de gerar resultados mais precisos, o EcoSGF utiliza técnicas de estatística espacial para o planejamento amostral, aumentando a exatidão e conseqüentemente reduzindo custos.

O planejamento e a execução do Inventário Florestal com o EcosSGF, por ser um aplicativo para a gestão espacial, permite o mapeamento de variáveis de inventário por algoritmos de interpolação, assim como a atualização automática de informações no banco de dados, a qualquer momento, de maneira fácil e rápida.

EcosPad para inventário e gestão florestal em campo. O inventário é realizado com o uso de coletores de campo, implementados no EcosPad, com o EcoSGF integrado. Desta maneira, o processo é realizado de forma automatizada e sem qualquer risco de erro humano ou de processamento.

Sendo então a parcela a unidade básica de inventário, os dados básicos utilizados para o seu estabelecimento em campo nesta fase são: método de amostragem, amostragem, metragem da parcela, inventário piloto ou inventário obtido de anos anteriores, população e número de amostras (n). O EcoSGF utiliza o método de amostragem de área fixa, a amostragem casual simples (ACS) e população finita.

EcoSGF  mostrando a cuabagem dos tralhões.

EcoSGF mostrando o gerenciamento silvicultural.

Uma vez estabelecida a amostragem realizam-se, então, a entrada no sistema das variáveis coletadas em campo: DAP e altura, das 15 primeiras árvores. Realiza-se também, nesta fase, a determinação, com base na variância geral, do número de indivíduos em cada parcela que será necessário para cubagem.

Em função da cubagem de todas as árvores consideradas para tanto e medição das alturas daquelas 15 primeiras, de cada parcela, executa-se a análise de regressão, pelo método dos mínimos quadrados, para encontrar os valores dos coeficientes para processar a equação HT = b0 + b1X1, onde bo e b1 são calculados através da equação dos mínimos quadrados e X1 sendo o valor do DAP de cada árvore considerada.

Com esta equação são obtidos todos os valores de DAP e HT das parcelas, podendo-se executar novamente a função dos mínimos quadrados para gerar os coeficientes da polinomial de 5º grau e substituí-los na fórmula já integralizada, obtendo-se o volume total de todas a árvores.

No que concerne ao manejo florestal, o desbaste é gerenciado a partir dos seguintes parâmetros: freqüência, intensidade e ritmo de crescimento.

A freqüência do desbaste é determinada em função das curvas de incremento corrente anual (ICA) e incremento médio anual (IMA). Nos cruzamentos das curvas, ou seja, quando o ICA = IMA tem-se a necessidade de desbaste.

A intensidade do desbaste é calculada com a densidade da área e o fim que se deseja para a madeira. Assim, p.ex., o desbaste para produzir madeira para serraria deve ser realizado de forma a obter a maior parte do tronco com madeira limpa, o que implica desbastar 30-40% das árvores no sistema seletivo, ou a cada uma ou duas fileiras, definidas em função da utilização da madeira.

A espacialização da gestão florestal

A Gestão Espacial permite o gerenciamento de informações vindas de diversas fontes como bancos de dados e cartografia, de forma centralizada e integrada. Assim o EcoSGF permite utilizar as informações sobre a produção, para traçar diferentes cenários futuros em função de parâmetros pré-determinados.

Com essas ferramentas de gestão, o administrador pode visualizar os recursos do seu empreendimento de um modo inovador, manipulando informações em um ambiente espacializado de maneira rápida, concisa e muito mais abrangente.

A possibilidade de otimizar o talhão por classe diamétrica das árvores em idade de corte, objetiva o aproveitamento mais eficiente da madeira, assim como a economia no transporte e na alocação de pessoal. Neste caso, a utilização de ferramentas de gestão espacial integradas ao Sortimento Florestal facilitam a visualização e o gerenciamento de complicadas operações, como corte e transporte.

A realização de análises espacializadas e cenários em função de variáveis produtivas, técnicas, climáticas e de mercado estão ao alcance do mouse, a qualquer hora, o que permite um planejamento sempre atualizado e objetivo.

As ferramentas de gestão espacial do EcoSpacial Enterprise devem ser consideradas no momento de modelagem da implantação do sistema. A gestão florestal é altamente dependente de fatores como solos, declividade, disponibilidade e localização de recursos hídricos, integridade e localização das áreas de proteção permanente e reserva legal, localização e caraterísticas da infraestrutura viária, dentre outros.

Estes fatores são, na realidade, feições espaciais, que podem ser melhor avaliados quando são utilizadas ferramentas de dinâmicas de análise espacial.

O EcoSIG oferece ferramentas muito poderosas para a análise booleana de superposição e com expressões SQL, que permitem realizar sofisticadas correlações entre feições (como p.ex. solos vs. declividades ou estrutura viária vs. declividades) para facilitar o planejamento do empreendimento e do manejo dos ativos florestais.

Para obter resultados ainda maiores, pode-se utilizar a combinação do EcoSpacial Enterprise EcoSGF, com a integração dos serviços de imageamento temático e processamento de imagens da Ecos, para monitoramento e avaliação do estado fisiológico e fitosanitário dos ativos florestais da empresa.

Da mesma forma, o EcoSpacial Enterprise oferece a possibilidade de implantar um serviço de webmapping, utilizando infrasestrutura de software GeoLinux, para a disponibilização de dados espaciais e de gestão florestal da empresa, o que acresce uma grande flexibilidade à gestão de empreendimentos de forma remota, seja regional ou internacional.

Implementação

O EcoSGF foi desenvolvido a partir de técnicas florestais reconhecidas como as mais avançadas sendo, porém, de utilização generalizada. Entretanto, como cada empresa florestal possui sua própria forma de gerenciar seus ativos florestais, recomenda-se que antes de implementar o sistema realizar uma avaliação da idiossincrasia gerencial da forma de otimizar e padronizar as suas práticas florestais.

O processo de avaliação e padronização das práticas leva ao conhecimento, reforma e mudança de paradigmas gerenciais na empresa. Por isso, esta estruturação é fundamental e prévia à implementação de qualquer ferramenta de gerenciamento.

Por isso, no processo de implementação de uma solução florestal, a Ecos requer uma fase de diagnóstico e avaliação que leva à configuração mais adequada de otimização das técnicas silviculturais, ajuste das práticas gerenciais e adequação da estrutura da empresa, de forma a assegurar a maximização dos benefícios auferidos da implantação do EcoSGF.