anais - instituto hidrográfico · 2017. 3. 22. · eugen rusu professor ventura soares...

ANAISdo Instituto Hidrográfico

NÚMERO 15 • 2001

ANAISdo Instituto Hidrográfico

N.º 15 • 2001

S. R.

MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL

MARINHA

PORTUGAL

Direcção, Redacção e Administração:Instituto Hidrográfico

Rua das Trinas, 49 – 1249-093 LisboaTelef.: 210 943 000

Fax: 210 943 299e-mail: [email protected]: www.hidrografico.pt

Editor:Direcção dos Serviços de Documentação

Serviço de Publicações

Comissão de Redacção:CFR Lopes da CostaDoutor José Biscaya

CTEN Antunes ChumbinhoDr. Manuel Rocha

Eng. Jorge da SilvaDr.ª Maria Dolores

1TEN Brandão Correia

Os artigos assinados são da responsabilidade dos autores

Capa: N.R.P. «D. Carlos I»

Contracapa: Instalações Navais da Azinheira, Instituto Hidrográfico, Seixal, vista panorâmica

© COPYRIGHT – Instituto Hidrográfico, 2002Autorizada a transcrição

quando acompanhada da indicação do autor e origemISBN: 972-8486-22-7

Depósito legal: 171895/01PUB (G)-IH 247-DD

Execução gráfica: Instituto Hidrográfico

Í N D I C E

4 Nota de Abertura

5 Foreword

7 ECDIS e Warship ECDIS: a base da navegação do futuroSardinha Monteiro PRIMEIRO-TENENTE, ESPECIALIZADO EM NAVEGAÇÃO

17 Sistemas de Informação no Instituto HidrográficoRogério Antunes Chumbinho CAPITÃO-TENENTE

25 Rapid Environmental Assessment (REA)Mesquita Onofre PRIMEIRO-TENENTE

33 Aplicação de um sistema de classificação dos petróleos à identificação de derramesno marJosé Biscaya INVESTIGADOR AUXILIAR

39 A problemática da instalação de sistemas de grandes dimensões em navios adaptadosAbílio Matias CAPITÃO-TENENTE

45 Projecto de assinalamento marítimo das áreas de protecção dos cabos submarinos darede de fibra óptica dos Açores – MarconiGuilherme Adelino Figueiredo Marques Ferreira CAPITÃO-TENENTEFernando José Abrantes Horta CAPITÃO-TENENTE

53 Geoquímica dos sedimentos na plataforma continental na zona compreendida entreos paralelos da Ericeira e da Figueira da FozMaria Paula Mendes ESTAGIÁRIA DA QUÍMICA E POLUIÇÃOCarla Palma TÉCNICO SUPERIOR DE 1.ª CLASSE

59 Gestão e armazenamento de dados batimétricosSantos de Campos PRIMEIRO-TENENTE

65 Pre-processing and Post-processing of Model Wave Data in the NearshoreEugen Rusu PROFESSORVentura Soares CAPITÃO-TENENTE

75 Rede DGPS (Differential GPS) PortuguesaSardinha Monteiro PRIMEIRO-TENENTE

Nota de Abertura

Na anterior edição de 2000 dos Anais do Instituto Hidrográfico, por ocasião do 40.º aniver-sário da Instituição, foi retomada a publicação que havia tido um interregno, desde 1994, em

virtude da conjugação da escassez de pessoal com uma intensa actividade.

Com a presente edição, de 2001, garantimos a continuidade anual desta publicação que serve o

objectivo de divulgar os estudos e projectos que desenvolvemos no domínio das ciências do mar,

com ênfase na hidrografia, oceanografia e navegação, decorrentes das atribuições enquanto

laboratório do Estado e organismo da Marinha.

Neste exemplar é divulgado um conjunto de dez artigos que, embora correspondam a uma

pequena parte da produção técnico-científica, abordam com qualidade temas de interesse como

sejam: o projecto da rede GPS diferencial portuguesa; a tecnologia para uso das cartas electrónicas

de navegação oficiais; os sistemas de informação geográfica e de gestão de dados batimétricos;

a oceanografia em apoio de informação ambiental a operações navais; métodos laboratoriais de

aplicação em controlo da poluição por hidrocarbonetos e preservação ambiental; o assinalamento

das áreas de protecção a cabos submarinos; a modelação da propagação e rebentação da ondula-

ção, em águas pouco profundas ou a instalação de transdutores de sondas multi-feixe em navios

hidrográficos. São uma amostra que, de forma equilibrada, reflecte o leque das actividades, em

conformidade com objectivos estratégicos – inserção na comunidade científica, elevação das

qualificações do pessoal e sua motivação, adaptação à sociedade da informação e do conheci-

mento, entre outros – que perseguimos.

Os autores dos artigos e os membros da Comissão de Redacção dos Anais, em acumulação com

as exigentes actividades técnico-científicas que desempenham no Instituto, com o seu esforço e

dedicação, conseguiram, uma vez mais, produzir a edição anual da publicação, pelo que são mere-

cedores do nosso apreço.

Os Anais do Instituto Hidrográfico continuam a ser um veículo apropriado para a transmissão,

à comunidade científica, de actividades e conhecimentos de elevado interesse público e nacional,

que se enquadram nas missões que, incumbidas à Marinha, são realizadas através do Instituto

Hidrográfico.

O Director-Geral,

Carlos António David Silva CardosoVice-almirante

ForewordTHE publication of the Annals of the Hydrographic Institute in 2000, on the occasion ofits 40th anniversary, marks the revival of a work that had been interrupted in 1994 as a result

of a combination of a shortage of staff and a great deal of activity.

This present 2001 edition is designed to lend continuity to this annual publication, the

purpose of which is to divulge studies and projects undertaken by the Institute in the field of

the sciences of the sea, with a particular focus on hydrography, oceanography and navigation,

stemming from its duties as a State laboratory and as a Naval organisation.

This edition provides ten articles, accounting for just a part of the technical and scientific

output, that, with great quality, address matters of interest such as: the Portuguese

differential GPS network; technology for the use of official electronic navigation charts;

geographic information and bathymetric data management systems; oceanography in

support of environmental information in naval operations; laboratory methods for application

in the control of pollution by hydrocarbons and environmental preservation; marking

underwater cable areas; modelling the propagation and breaking of waves in not very deep

waters; or fitting multi-beam transducers to hydrographic ships. These provide a balanced

sample of the range of activities undertaken in keeping with the strategic objectives that we

pursue – involvement with the scientific community, increase of the qualifications and

motivation of the personnel, and adaptation to the information and knowledge society.

The authors of the articles and the members of the Editors’ Committee of the Annals, who

accumulate this work with their demanding technical and scientific activity at the Institute,

were able once again, as a result of their effort and dedication, to produce this annual edition

of the publication and therefore warrant our heartfelt thanks.

The Annals of the Hydrographic Institute continue to be an appropriate vehicle for the

transmission of activities and knowledge of considerable public and national interest to the

scientific community, which fall within the scope of the missions that are entrusted to the Navy

and are carried out through the Hydrographic Institute.

The Director General,

Carlos António David Silva CardosoVice-Admiral

ECDIS e Warship ECDIS: a base da navegação do futuro

Sardinha MonteiroPRIMEIRO-TENENTE

Resumo As Cartas Electrónicas de Navegação e os equipamentos que permitem a sua leitura, os Electronic ChartDisplay and Information Systems (ECDIS), estão a emergir como uma ferramenta essencial para a moderna navegaçãomarítima. Mais do que uma mera imagem digital das cartas de papel, as Cartas Electrónicas de Navegação combinam infor-mação geográfica com informação textual de forma bastante atractiva para os navegantes, facilitando imenso as suas tarefas. Os ECDIS, além de permitirem uma performance muito mais versátil no planeamento e condução da navegação, tambémexponenciaram as possibilidades de integração de equipamentos de navegação, estando a constituir-se como o coração dasmodernas pontes integradas de navegação.

Em Novembro de 2000, o Comité de Segurança Marítima da Organização Marítima Internacional aprovou, finalmente,as emendas ao Capítulo V da Convenção Safety Of Life At Sea (SOLAS) que fazem equivaler as cartas electrónicas oficiais àstradicionais cartas de papel. Com esta revisão, que entra em vigor (por aprovação tácita) em 1 de Julho de 2002, as cartasque os navios são obrigados a possuir passam a poder ser cartas electrónicas oficiais, desde que lidas num ECDIS certificado.

A utilização dos ECDIS, com Cartas Electrónicas de Navegação, traduzir-se-á numa melhoria da segurança marítima eda segurança da navegação, reduzindo ao mesmo tempo a carga de trabalho exigida aos navegantes. Por tudo isso, pode-sedizer que a introdução dos ECDIS constituirá a maior revolução na navegação marítima desde o advento do radar.

Abstract Electronic Navigational Charts, and the systems which read them Electronic Chart Display and InformationSystems (ECDIS), are emerging as an essential tool for modern maritime navigation. More than just a digital image ofpaper charts, Electronic Navigational Charts combine geographical data with textual information in a very attractive wayfor navigators, making their tasks much easier. ECDIS, besides allowing a very versatile performance in planning andconducting navigation, have also increased the possibilities of integrating navigation equipment and are, now, the heart ofmodern integrated bridge systems.

In November 2000, the Maritime Safety Committee of the International Maritime Organization, approved, at last, theamendments to Chapter V of the Safety Of Life At Sea (SOLAS) Convention, which grant legal equivalence between theElectronic Navigational Charts and the traditional paper charts. With this revision, which enters into force in the 1st ofJuly 2002 (under tacit acceptance), the charts ships must carry may be electronic ones, as long as they are read andpresented in a type-approved ECDIS.

The use of ECDIS, with Electronic Navigational Charts, will improve safety of navigation and maritime safety, and willalso reduce the workload of navigators. For all this, we can say that the introduction of ECDIS will be the biggest revolutionin maritime navigation, since the advent of radar.

1. O que são Cartas Electrónicas de Navegação?

Aevolução mais recente na cartografia náutica con-sistiu na produção e distribuição de cartas elec-trónicas, as quais têm sido produzidas em doisformatos diferentes: raster e vector. Tem-se assistido aum grande debate sobre as vantagens e desvantagensrelativas de cada um desses formatos, pelo que convémcomeçar por explicar em que consiste cada um deles equais as suas características principais.

As cartas em formato raster representam apenasuma imagem digital das cartas de papel e são, geral-mente, produzidas por scanning ou fac-simile. Estascartas são meras reproduções das cartas de papel, pos-suindo uma imagem e uma simbologia familiares aosnavegantes. Além disso, podem ser produzidas muitorapidamente, enquanto a produção de cartas vectoriza-das é bem mais demorada.

As cartas em formato vector são constituídas porum conjunto de pontos, linhas ou polígonos, especifica-dos pelas suas coordenadas, e aos quais correspondem

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determinados atributos. A palavra vector, neste con-texto, deve ser entendida como representando um par decoordenadas (às quais se pode associar um vector). Ascartas em formato vector possuem, assim, o que se podedesignar por inteligência embebida pois permitemimputar inúmeros atributos a cada entidade, ou vector,definido pelas suas coordenadas geográficas. Estas car-tas possuem grande flexibilidade na apresentação daimagem no écran, pois permitem seleccionar apenasdeterminados tipos de informação, tornando a imagemapresentada mais clara e evitando excesso de informaçãono écran. A possibilidade de imputar diversos atributosa cada vector permite aos sistemas de leitura de cartasneste formato incorporar alarmes e avisos que serãoaccionados em circunstâncias definidas pelo operador(por exemplo: sempre que a profundidade, que é um dosatributos imputados a cada vector, for inferior a umdado valor).

A produção de cartas náuticas em formato vectorcomeçou na década de 80. As grandes potencialidadesdeste formato levaram a Organização HidrográficaInternacional (OHI) a adoptá-lo para a produção de car-tas electrónicas oficiais e a empenhar-se na criação deum standard aplicável à sua produção. Desde o início daprodução de cartas electrónicas, um dos objectivos foi ode obter para elas a equivalência às tradicionais cartasnáuticas de papel a fim de, no futuro, as substituir. Paraisso era necessário criar legislação que uniformizasse aprodução cartográfica electrónica em todo o Mundo,tarefa que foi desenvolvida pela OHI ao elaborar umanorma com a definição do formato padrão dos dados dasCartas Electrónicas de Navegação Oficiais (CENO), inti-tulada Transfer Standards for Digital HydrographicData, geralmente conhecida por norma S-57. Esta normafoi sendo actualizada, encontrando-se actualmente emvigor a 3.ª edição, datada de 1997.

A definição de Carta Electrónica de Navegação cons-tante nas INA-2 (Instruções de Navegação da Armada –Volume 2) refere que se trata de uma «base de dadosnormalizada em conteúdo, estrutura e formato, publi-cada por uma autoridade hidrográfica oficial» e desti-nada a ser utilizada com o Electronic Chart Display andInformation System (ECDIS).

Assim, apenas as cartas normalizadas, ou seja queestejam conformes com a norma S-57 – 3.ª edição,podem tomar a designação de Cartas Electrónicas deNavegação. Além disso, para serem consideradas equiva-lentes às cartas de papel, têm que ser publicadas por, ousob autorização de, uma organização hidrográfica gover-namental, só assim adoptando a designação de CENO.

A produção e distribuição de CENO está a decorrera um ritmo relativamente lento, pois os organismoshidrográficos governamentais têm evitado produzir Car-tas Electrónicas de Navegação com informação hidro-gráfica antiga e obtida com sistemas de posicionamentode exactidão inferior aos actuais sistemas, nomeada-

mente ao DGPS (Differential GPS). Seria um contra-senso estar a distribuir CENO, que são um produto daaplicação das mais altas tecnologias à cartografia, con-tendo informação obtida, muitas vezes, antes da 2.ªGuerra Mundial.

Como existem muitas áreas de navegação que já nãosão alvo de levantamentos hidrográficos há bastantesanos, torna-se necessário um grande esforço na realiza-ção de levantamentos hidrográficos com vista à obten-ção de informação actualizada para incluir nas CENO.Além disso a criação das CENO, de acordo com o for-mato S-57 – 3.ª edição, é relativamente morosa, devidoà complexidade do produto final.

Para suprir esta lacuna temporária, alguns institu-tos hidrográficos governamentais lançaram no mercadocartas electrónicas oficiais em formato raster, que cor-respondem a um fac-simile das cartas náuticas oficiaisde papel produzidas por essas organizações. Essas cartasraster oficiais, embora não permitam a performanceextremamente versátil e avançada das CENO, possuemtodas as vantagens das cartas de papel, melhoradas pelanatureza digital do seu formato. São exemplo de cartasraster oficiais as cartas ARCS (Admiralty Raster ChartsService), as cartas raster lançadas pela United StatesNational Oceanographic and Atmospheric Administra-tion (NOAA) e pelo Canadian Hydrographic Office, noformato BSB, e as cartas do Australian HydrographicOffice, no formato SEAFARER. Reconhecendo o papelque estas cartas podem desempenhar enquanto nãoexistir uma cobertura adequada de CENO, o Comité deSegurança Marítima da Organização Marítima Interna-cional (OMI) decidiu, em 8 de Dezembro de 1998, «per-mitir a utilização dos ECDIS com cartas raster oficiaissempre que não houver CENO da área em causa» [reso-lução MSC.86(70)]. No entanto, elas não são considera-das equivalentes às cartas náuticas oficiais de papel, peloque sempre que os ECDIS estejam a funcionar comcartas raster deve ser usado simultaneamente um fóliode cartas de papel actualizadas.

De qualquer maneira, essa decisão apoia o conceitodenominado, na gíria, por dual-fuel, que prevê a utiliza-ção de cartas raster oficiais em conjugação com CENO,sendo que as primeiras serão usadas caso não hajaCENO disponíveis.

O Instituto Hidrográfico está empenhado desde háalguns anos na produção de CENO. Em 25 de Fevereirode 2000, começaram a ser comercializadas as duas pri-meiras células de CENO, correspondentes à barra doporto de Lisboa. Em finais de 2001, já estavam produzi-das um total de 15 CENO: 4 correspondentes ao porto deLisboa, 4 células costeiras (costa do Algarve, costa oestede Portugal Continental entre Aveiro e Peniche, entre oCabo da Roca e Sines e entre Sines e Lagos), 2 cartas deLeixões (aproximações e portuária), 2 cartas de Sines(aproximações e portuária) e 3 do Arquipélago dos Aço-res (a carta geral de todo o Arquipélago e duas cartas dos

ECDIS E WARSHIP ECDIS: A BASE DE NAVEGAÇÃO DO FUTURO 9

grupos central e oriental). Prevê-se concluir, em 2002, acobertura de todas as águas costeiras Portuguesas, numaárea que vai desde a linha de costa até cerca de 60 milhas.

Refira-se que, à semelhança do que acontece com ascartas de papel, o Instituto Hidrográfico não vende ascartas electrónicas, que produz, directamente ao público,uma vez que a sua distribuição compete a concessioná-rios autorizados. No caso das células de CENO, a suacomercialização está a ser feita não só por distribuidoresautorizados espalhados pela Europa como também peloPRIMAR, que é uma associação dos institutos hidrográfi-cos e cartográficos de dez países Europeus que tem porobjectivo facilitar o acesso dos navegantes às CENO etambém regular, numa fase inicial, o seu preço no mer-cado, evitando que suba de forma especulativa.

Relativamente ao fornecimento de CENO às unida-des da Marinha Portuguesa, trata-se de um assunto queainda está a ser estudado, existindo a possibilidade de oInstituto Hidrográfico vir a ser o organismo fornecedor,tal como acontece com as cartas de papel. De qualquermaneira, qualquer que seja o organismo fornecedor, ascélulas de CENO Portuguesas fornecidas aos navios daMarinha serão sempre gratuitas e as células de CENOestrangeiras terão que ser pagas.

2. O que são Electronic Chart Dis-play and Information Systems(ECDIS)?

De uma forma muito simplista, os ECDIS são equi-pamentos destinados a ler as Cartas Electrónicas de Nave-gação, sendo constituídos por uma componente de hard-ware, que inclui um écran com determinadas dimensõesmínimas (270 mm por 270 mm), e um software adequadoà leitura e apresentação da informação cartográfica.

O grande impulso ao desenvolvimento de ECDISsurgiu em Dezembro de 1995 quando a 19.ª Assembleiada OMI aprovou a resolução A.817(19), intitulada Per-formance Standards for Electronic Chart Display andInformation Systems. Essa resolução afirma que o«ECDIS, com os necessários back-ups, pode ser aceitecomo sendo equivalente às cartas náuticas actualizadasrequeridas pela regra V/20 da Convenção SOLAS de1974», abrindo assim a porta à substituição das tradi-cionais cartas de papel por ECDIS e CENO. Embora essaresolução desenvolva pouco a questão dos back-ups,estabelece que têm que ser capazes de «assegurar umanavegação em segurança durante o resto de uma viagemem caso de avaria do ECDIS».

Entretanto, logo em 1996, o Comité de SegurançaMarítima da OMI haveria de publicar uma resoluçãoexplicitando melhor quais os requisitos necessários aoback-up do ECDIS, para que este possa substituir as car-tas de papel [resolução MSC.64(67)]. Esta resolução

deixa em aberto a possibilidade de o back-up ao ECDISser um sistema electrónico ou serem as próprias cartasde papel. Assim, aceitam-se os seguintes back-ups:

❚❘ um segundo equipamento ECDIS certificado1;❚❘ um sistema de leitura de cartas electrónicas de

navegação não equivalente ao ECDIS1, mas quecumpra os requisitos mínimos estabelecidos naresolução MSC.64(67) e que use dados (ou cartas)oficiais;

❚❘ as cartas náuticas oficiais de papel.

Seguindo o procedimento habitual para todos osequipamentos radio-eléctricos de navegação, os Perfor-mance Standards … da OMI foram amplificados pelaComissão Electrotécnica Internacional (CEI) através deum documento técnico que serve de referência para osfabricantes e para as autoridades certificadoras de ECDIS.

Esse documento da CEI foi concluído em finais de1998 e publicado como resolução CEI 61174, intituladaECDIS – Operational and performance standards,methods of testing and required test results.

Os equipamentos certificados de acordo com a reso-lução CEI 61174 são os únicos que tomam a designaçãode ECDIS, todos os outros equipamentos de leitura evisualização de cartas electrónicas de navegação tomama designação de Electronic Chart Systems (ECS). Sãopoucas as organizações habilitadas a efectuar a certifica-ção de ECDIS, sendo as mais conhecidas a Det-NorskeVeritas e o instituto hidrográfico Alemão: BSH (Bunde-samt fur Seeschiffahrt und Hydrographie). No Outonode 1999, foi certificado o primeiro equipamento ECDISem todo o Mundo: o Navi-Sailor 2400 ECDIS da firmaTRANSAS. Entretanto, já foram certificados outros equi-pamentos ECDIS, nomeadamente os das firmas KelvinHughes, HDW – Hagenuk Schiffstechnik, STN Atlas,Raytheon, Konsberg SIMRAD e Litton Marine Systems.

Como foi dito acima, o facto de não existir cober-tura Mundial com CENO não inviabiliza a utilizaçãoglobal do ECDIS, pois este pode funcionar no mododual-fuel, i.e. quando houver CENO da área em que onavio navegue, o ECDIS usá-la-á, prioritariamente,quando o mesmo não suceder, o ECDIS utilizará umacarta raster, das quais já existe cobertura Mundial.

3. O que são os Warship ECDIS(WECDIS)?

Ao responder à pergunta sobre o que é um WECDIS,somos tentados a responder que é apenas um ECDIScom um W antes. E ao defini-lo assim, estamos de factomuito próximos da realidade, pois um WECDIS não é

1 Com uma fonte de alimentação completamente inde-pendente do ECDIS primário.


mais do que um ECDIS, tal como definido pela OMI epela CEI, preparado para trabalhar num ambiente deguerra (e daí o W, inicial de Warship).

Reconhecendo as potencialidades dos ECDIS, aNATO iniciou, em 1997, o desenvolvimento dos requisitospara um Warship ECDIS (WECDIS). Esse trabalho decor-reu no âmbito do Sub-comité de Navegação, dependentedo NATO C3 (Consultation, Command and Control)Board, tendo resultado na criação do STANAG 4564.

Como sistema de navegação de utilização global, oWECDIS deverá cumprir os performance standards defi-nidos pela OMI, usar cartas electrónicas no formatodefinido pela OHI e cumprir os requisitos de certificaçãoestabelecidos pela CEI. Dito de outra forma, a base dosWECDIS serão os ECDIS certificados. No entanto, osWECDIS têm um conjunto de requisitos adicionais denatureza militar, destinados a potenciar as capacidadesdos navios NATO em termos de navegação e aptidão paracombate. Esses requisitos traduzir-se-ão sobretudo em:

❚❘ capacidade de trabalhar com dados em formatosdiferentes do S57 – 3.ª edição, nomeadamente emformatos padrão usados pela NATO, como porexemplo o DIGEST, o VPF e o DNC.

❚❘ capacidade de ler e apresentar informação adicio-nal essencial para a condução da guerra naval.Esta informação é designada por Additional Mili-tary Layers (AML), incluindo posições de minas,lanes de trânsito de submarinos, Q-routes, etc.

Em relação ao formato dos dados, pretendeu-se queos WECDIS pudessem utilizar uma gama alargada dedados, além dos formatos que são normalmente lidosnum ECDIS certificado, que são as cartas vectorizadasno formato S57 – 3.ª edição e as cartas raster oficiais2.Assim, o WECDIS poderá usar, também, dados no for-mato DIGEST (Digital Geographic InformationExchange Standard). O DIGEST é um formato padrãodefinido pelo Digital Geographic Information WorkingGroup da NATO, no STANAG 7074, visando a troca dedados digitais entre produtores e utilizadores. Algunsdos produtos DIGEST são em formato vector, outros sãoem formato raster. Eis alguns desses produtos desenvol-vidos pela NATO: DNC3 (Digital Nautical Chart), ASRP4

(ARC Standard Raster Product), VPF5 (Vector Product

Format), Vmap5 (Vector Map) e UVMap5 (Urban VectorMap). Além disso, o WECDIS deverá ter ainda capaci-dade para ler e usar todos os outros formatos usadospela NATO nos seus diferentes tipos de cartas digitais enas suas bases de dados de elevações do terreno, ima-gens satélite, etc. Esta capacidade de usar diferentestipos de dados de uma grande variedade de fontes é nor-malmente designada por multi-fuel.

Relativamente às AML, estas constituirão um meiode trocar informação crítica e específica para utilizaçãoem combate, informação essa que poderá ser facilmentevisualizada num WECDIS. Nesse aspecto, o WECDISpoderá ajudar a ultrapassar o eterno dilema dos coman-dantes militares num teatro de operações: geralmente, ainformação necessária não está disponível; se está dispo-nível não pode ser usada (porque está no formato erradoou porque necessita de um equipamento especial); equando, finalmente, está disponível e pode ser usada jáse encontra desactualizada …

Num teatro de operações, as envolventes hidrográ-fica e/ou topográfica podem mudar significativamenteem curto espaço de tempo, sendo necessário que o sis-tema de navegação usado (WECDIS) represente, com abrevidade possível, a situação real.

Por exemplo, caso haja o lançamento de minas, seránecessário determinar a sua posição (e proceder à suarocega), após o que é essencial que essa informação sejapassada a todas as Unidades Navais amigas. Esse é o tipode informação que poderá ser incluído numa AML.

Outro exemplo: em caso de tiro contra costa, a linhade costa pode ser consideravelmente alterada, pelo queserá necessário criar uma AML contendo essa informa-ção (nova batimetria e nova topografia) para ser rapida-mente disseminada por todas as unidades envolvidas,facilitando, por exemplo, a realização de uma operaçãode desembarque.

As AML poderão, assim, acomodar todo o tipo deinformação essencial para a condução da guerra naval,estando definidos os seguintes tipos de AML:

❚❘ Comando & controlo (inclui campos de minas,áreas de exercícios, áreas perigosas, zonas deexclusão, limites de gelos, mares territoriais,limites de pesca, etc);

❚❘ Áreas e limites de routes (inclui Q-routes, áreasde exercícios classificadas, etc);

2 Os ECDIS certificados apenas são obrigados a ler osdados no formato S 57-3.ª edição, mas os equipamentos colo-cados no mercado geralmente têm, também, a capacidade deler cartas raster oficiais, nomeadamente nos formatos ARCS,BSB e SEAFARER.

3 DNC são as cartas oficiais em formato vector produzi-das pela United States National Imaging and MappingAgency (NIMA) e pelo Canadian Military Charting Establis-hment (MCE).

4 ASRP é um produto raster, compatível com o formatoDIGEST, que resulta de um scanning de cartas militares devárias fontes.

5 VPF, Vmap e UVMap são bases de dados com listas detodas as obstruções criadas pelo homem acima do solo (edifí-cios, antenas, torres, etc). O VPF é produzido pelos EstadosUnidos, ao passo que o Vmap e o UVMap são produtos NATO.Estas bases de dados são importantes para a navegação aérea(para utilização em sistemas de Terrain Referenced Naviga-tion), mas também para a Marinha, nomeadamente no pla-neamento de lançamento de mísseis, planeamento de redes decomunicações line of sight, escolha de locais para instalaçãode radares, previsão da silhueta radar de zonas costeiras, etc.


❚❘ Contornos batimétricos [para navegação subma-rina a grande profundidade, operações anfíbias,operações de guerra de minas, reboque de VariableDepth Sonars (VDS) ou towed arrays, etc];

❚❘ Contactos Mine Counter Measures (MCM),incluindo todos os objectos no fundo do mar comtamanho entre 0,5m e 5m, quer tenham sidoclassificados como minas ou não;

❚❘ Wrecks e grandes objectos afundados [> 5m](inclui contactos classificados como non-sub,rochas, navios afundados com assinatura magné-tica, etc);

❚❘ Linha de costa (inclui perfis e limites das praias,tipo de sedimentos, imagens satélite, tipo devegetação, gelos, etc);

❚❘ ASW (inclui tipos de sedimentos, pipelines, cabossubmarinos, etc);

❚❘ Oceanografia (inclui correntes, ruído ambiente,ruído provocado pelo homem, biologia marítimae propriedades físicas: salinidade, temperatura,velocidade do som na água, densidade, etc).

Todo este tipo de informação é importante para acondução de operações navais, sendo que as AML pode-rão constituir a ferramenta ideal para a disseminaçãodesta informação, que será depois lida nos WECDIS,juntamente com toda a restante informação sobre anavegação da plataforma. Por forma a permitir que setire o máximo partido das AML, o WECDIS incorporará(além dos alarmes previstos pela OMI para o ECDIS)alarmes sempre que for infringida alguma área de perigoassociada às AML, como por exemplo quando um navioentrar num campo de minas ou numa área de exercíciode submarinos. O WECDIS incorporará também outrosalarmes específicos, como por exemplo quando a dife-rença entre a profundidade lida pela sonda e a profundi-dade contida na carta electrónica for maior que umvalor pré-determinado, ou quando a diferença entre asposições calculadas por dois sistemas de navegação dife-rentes exceder um valor pré-definido.

A transferência da informação contida nas AML(navio-navio, navio-terra e terra-navio) far-se-á atravésde comunicações por satélite. Ao efectuar a transferênciaimediata de dados sobre navegação/combate, conseguir--se-á melhorar significativamente a inter-operabilidadeentre Unidades Navais.

Os comandos em terra poderão utilizar as comuni-cações por satélite para enviar para as Unidades Navaisnão só as AML, mas também todos os Avisos aos Nave-gantes, imprescindíveis não só para militares como tam-bém para os navegantes civis. A rápida disseminação dainformação de segurança marítima (nomeadamente dosAvisos aos Navegantes) é fundamental para navios deguerra, mais ainda do que para navios mercantes.Enquanto estes últimos navegam em linhas de navega-ção bem estabelecidas e conhecidas, os navios de guerra

podem ser obrigados a operar em águas pouco familia-res, frequentemente a altas velocidades e com o radardesligado. Nessas circunstâncias, a demora na recepçãode correcções às cartas pode resultar num risco acres-cido inaceitável.

Além destes dois grandes requisitos adicionais dosWECDIS (utilização de dados em formatos variados einclusão de AML), existem outros aspectos que merecemser referidos.

Em primeiro lugar, o sistema WECDIS previsto paraser utilizado a bordo dos navios NATO será compostopor duas consolas montadas na ponte6: uma consola deplaneamento, para ser utilizada pelo Navegador (RoutePlanning Display), e uma consola de monitorização,para o Oficial de Quarto (Route Monitoring Display). Asconsolas serão iguais e inter-mutáveis, por forma a queexista sempre um back-up. Ambas estarão integradascom todos os equipamentos de navegação, nomeada-mente ARPA, girobússola, odómetro e GPS ou DGPS.Além destas duas consolas, o WECDIS será constituídopor uma Digitising Chart Table (para a construção deoverlays), uma impressora (para imprimir cartas a par-tir da base de dados do WECDIS) e por um data recorder,designado no STANAG 4564 por white box (para grava-ção de dados operacionais ou de navegação, por forma apermitir análise a posteriori).

Outro aspecto importante é o interface com o Sis-tema de Combate, que permitirá a transferência dainformação operacional do Sistema de Combate para oWECDIS, permitindo ao Navegador ajustar permanente-mente o plano de navegação às necessidades operacio-nais do navio. Em sentido inverso, o plano de navegaçãopoderá ser transferido instantaneamente para as conso-las do Sistema de Combate, permitindo aos Oficiais doCentro de Operações acompanhar a execução desseplano. Os símbolos tácticos usados nas AML deverão serconformes com o STANAG 4420, para que haja unifor-mização de simbologia entre o WECDIS e o Sistema deCombate.

Como curiosidade, refira-se ainda que o WECDISterá palavras-chave para diferentes utilizadores, sendoque a do Navegador (ou de outros Oficiais designadospelo Comandante) permitir-lhe-á alterar o plano denavegação e a informação constante das AML. Os Ofi-ciais de Quarto terão outras palavras-chave, que lhespermitirão definir, por exemplo, os limites para alarmes(distância mínima a costa, profundidade mínima, etc.),mas nunca alterar o plano de navegação.

6 Recorde-se que para que haja equivalência com as car-tas de papel a OMI obriga os navios a possuírem um back-upao ECDIS, o qual pode ser um segundo ECDIS. Embora nãoseja por isso que a NATO requer a existência de duas consolas,é curioso verificar que tanto a nível civil como a nível militarse aponta para soluções semelhantes (duplicação do equipa-mento).


No futuro, o WECDIS irá transformar a forma tra-dicional de conduzir a navegação e resultará na eventualdispensa das cartas náuticas de papel para posiciona-mento e navegação. O WECDIS permitirá automatizarmuitas das rotinas do processo de condução da navega-ção (como por exemplo a marcação do ponto na carta, anecessidade de cantar a sonda, o controlo de azimutesde resguardo, etc), facilitando a tarefa do Oficial deQuarto, que se poderá concentrar um pouco mais nacapacidade combatente do seu navio. No entanto, osbenefícios da utilização do WECDIS ultrapassam larga-mente este aspecto.

Embora o STANAG 4564 já tenha sido aprovado poralguns dos países que integram a NATO, ainda não estádefinido a quem competirá efectuar a certificação dosWECDIS. Desta forma, ainda não existe nenhumWECDIS certificado, estando vários fabricantes a desen-volver equipamentos que cumpram os requisitos estabe-lecidos nesse STANAG. No entanto, é difícil prever comexactidão quando tais equipamentos estarão disponíveisno mercado, dada a dificuldade de efectuar o interfacecom os (diferentes) Sistemas de Combate.

4. Vantagens da utilização deECDIS/WECDIS

Os ECDIS e os WECDIS constituem uma mais valiaextraordinária para os navegantes, sobretudo quandousados com CENO, contribuindo significativamentepara o aumento da segurança marítima. As principaisvantagens na sua utilização são as seguintes:

❚❘ Fácil execução de planeamento de viagens❚❘ Durante a fase de planeamento de uma viagem, uma

das tarefas mais importantes, mas também maismorosas, é a actualização da informação cartográ-fica. Nos ECDIS/WECDIS esta tarefa é muito simpli-ficada, sendo feita de forma automática, o quegarante maior precisão e maior fiabilidade à correc-ção de cartas. Além disso, a actualização das cartaselectrónicas em pleno mar é já uma realidade,podendo as correcções ser recebidas via satélite. Dequalquer maneira, o operador tem sempre a possibi-lidade de continuar a fazer correcções à cartamanualmente, dispondo, para o efeito, de um con-junto de símbolos e abreviaturas que poderá utilizar7.

❚❘ O ECDIS/WECDIS permite também efectuar o pla-neamento de viagens de forma mais rápida e mais

eficiente, permitindo a inserção de linhas limites deáguas navegáveis, linhas de resguardo, outros con-tornos de segurança e áreas perigosas. Além disso, oplaneamento de viagens pode ser elaborado comantecedência e gravado para utilização futura. Emcaso de forças navais, será possível enviar o respec-tivo plano de navegação para todas as UnidadesNavais, através de e-mail ou por disquete/CD. Comoas cartas electrónicas não se degradam nem se ras-gam devido a utilização frequente, como acontececom as cartas de papel, o Navegador pode alterar oseu planeamento, as vezes que desejar, sem issoimplicar a necessidade de aquisição de novas cartas.

❚❘ A execução do planeamento é simplificada peloacesso fácil a informação adicional sobre os faróis,bóias, balizas, radio-ajudas à navegação, etc, semnecessidade de consulta das respectivas publicaçõesnáuticas oficiais.

❚❘ Alguns ECDIS/WECDIS possuem também módulosde planeamento de operações de Busca e Salva-mento, permitindo desenhar automaticamente sobrea carta as pernadas a efectuar, em função do tipo debusca escolhido: quadrado expandido, pernadas para-lelas ou busca por sectores.

❚❘ Maior eficácia na condução da navegação❚❘ A posição do navio é extremamente fácil de visuali-

zar e a clareza do écran do ECDIS/WECDIS permiteao navegador aperceber-se, facilmente, da aproxima-ção a qualquer perigo para a navegação, até porque aquantidade de informação apresentada no écrandepende da escala de apresentação da carta electró-nica: quando se faz zoom in é apresentada maisinformação relevante e quando se faz zoom outalguma informação é removida, para que o écran nãofique sobrecarregado. Além disso, o próprio nave-gante pode seleccionar a cada momento quais aslinhas e objectos que pretende, e quais os que nãopretende, que sejam mostrados, existindo, noentanto, informação que nunca poderá ser removidado écran do ECDIS, para que não haja comprometi-mento da segurança da navegação8. A possibilidadede activar alarmes e avisos sempre que se ultra-passe uma área definida pelo operador facilita bas-tante a monitorização da execução do plano denavegação.

❚❘ Para facilitar a visualização da informação cartográ-fica, os ECDIS/WECDIS podem apresentar as Cartas

7 A introdução de correcções manualmente não permiteapagar nenhuma informação da carta. Se, por exemplo, umabóia for recolocada, o operador ao fazer essa correcçãomanualmente poderá apenas colocar uma cruz sobre a bóiaoriginal, colocando uma nova bóia na posição adequada.

8 O display base do ECDIS é constituído pela linha decosta; linha limite de águas navegáveis para o navio próprio;perigos isolados; bóias, balizas e outras ajudas à navegação;escala, orientação e modo de apresentação da carta; Esque-mas de Separação de Tráfego e unidades de profundidade ealtitude. Esta é a informação que nunca se consegue remo-ver do écran.


Electrónicas de Navegação com várias tonalidades:mais claras, para utilização diurna, e mais escuras,para utilização nocturna, havendo vários níveisintermédios.

❚❘ Consegue-se também melhorar a eficácia na condu-ção da navegação graças à possibilidade de sobreporà CENO Marine Information Objects, que são objec-tos cujos valores variam com o tempo, como porexemplo informação meteorológica e oceanográfica,altura de maré e declinação magnética.

❚❘ Finalmente, os ECDIS permitem a gravação do todo,ou de parte, de viagens, bastante útil para efeitos his-tóricos e para treino

❚❘ Integração do ECDIS/WECDIS com os váriossensores e receptores

❚❘ O ECDIS e o WECDIS permitem integrar pratica-mente todos os sensores e receptores de navegação,nomeadamente dois sistemas de radio-posiciona-mento, girobússola, radar/ARPA, sonda, odómetro,piloto automático, NAVTEX e faxes de recepção deinformação meteorológica.

❚❘ A integração com os sistemas de radio-posiciona-mento permite a implantação da posição do navio noécran automática e continuamente, reduzindo o tra-balho do pessoal de quarto e eliminando o risco deerro humano na marcação dessa posição.

❚❘ A integração com o radar ou ARPA permite a sobre-posição da imagem radar/ARPA no écran, podendo ooperador variar o grau de transparência do overlayda imagem radar. A placa que efectua esta integraçãoextrai todos os dados relativos aos contactos radar,até um máximo que pode ir até 500 contactos, con-seguindo gravar essa informação, bem como a ima-gem raw radar, correspondente a cerca de 1 mês deoperação9. Desta forma, a placa de integração doradar permite adquirir e seguir todos os contactosdetectados no radar, mesmo que seja um radar extre-mamente básico, e tratar a informação sobre essescontactos da mesma forma que no mais modernoARPA. Ou seja, a placa de integração do radar acres-centa a um vulgar radar as funcionalidades de umARPA, funcionando assim como um verdadeiroupgrade ao radar. Além desta mais-valia extraordiná-ria, a sobreposição da imagem radar apresenta outrosimportantes benefícios:

❚❘ Verificação da exactidão da posição do navio, atra-vés da comparação da posição de pontos conspí-cuos na carta com a posição dos seus ecosradar/ARPA. Se não houver correspondênciaentre a imagem radar da linha de costa e a suarepresentação na carta electrónica então o opera-dor percebe imediatamente haver um erro nosistema de posicionamento ou na girobússola. Setodos os pontos conspícuos estiverem deslocadosnuma determinada direcção, então isso significaque o sistema de posicionamento tem um erro,cuja dimensão é igual a esse desvio. Se a imagemradar estiver rodada relativamente à da carta,então estamos na presença de um erro da giro-bússola, facilmente identificável;

❚❘ Distinção imediata entre bóias/balizas e outroscontactos estacionários, facilitando as tarefas deanti-colisão;

❚❘ Melhor entendimento das intenções e movimen-tos de alguns contactos radar, nomeadamente noscasos em que estejam num corredor de tráfego,numa posição de embarque de pilotos ou numaárea de fundeadouro.

❚❘ Para finalizar, esta breve análise aos benefícios dasobreposição da imagem radar, importa referir que sepode fazer o overlay do radar sobre a carta electró-nica apenas numa janela definida pelo próprio opera-dor, para esclarecimento de alguma situação duvi-dosa. Além disso, o operador do ECDIS pode removera carta electrónica do écran do ECDIS, ficandoapenas com a imagem do radar.

❚❘ A integração com o NAVTEX permite apresentar noécran o texto de todas as mensagens NAVTEX recebi-das. Quando os avisos NAVTEX contiverem coorde-nadas, elas serão automaticamente extraídas, sendoinserido na posição correcta um símbolo especialque facilita a visualização da situação. Quando osavisos NAVTEX expiram, o operador é avisadopodendo apagá-los.

❚❘ A integração com faxes de recepção meteorológicapermite apresentar a informação das cartas de tempo(vento, pressão atmosférica, ondulação, vaga, etc)directamente sobre a carta electrónica, facilitando oroteamento meteorológico (que poderá ser feitoautomaticamente pelo sistema).

Todas estas vantagens se traduzirão numa melhoriada segurança marítima e da segurança da navegação,reduzindo ao mesmo tempo a carga de trabalho exigidaaos navegantes. Por tudo isso se pode dizer que a intro-dução dos ECDIS constituirá a maior revolução na nave-gação marítima desde o advento do radar.

Além de todas estas vantagens, que são comuns aoECDIS e ao WECDIS, o sistema desenvolvido pela NATO,

9 Esta possibilidade é muito importante para os naviosda Marinha envolvidos em acções de fiscalização, pois permi-tirá provar em tribunal que dada embarcação se encontrava,de facto, numa posição não permitida (por exemplo: embar-cação de pesca a arrastar para dentro das 6 milhas). Isto jápara não falar na facilidade com que se passará a efectuar ainvestigação de eventuais acidentes marítimos envolvendonavios da Marinha.


quando disponível no mercado, trará também os seguin-tes benefícios:

❚❘ Aumento da interoperabilidade entre as UnidadesNavais da NATO, graças à troca de informaçãorelevante para a navegação e o combate (sob aforma de AML);

❚❘ Melhoria da capacidade combatente das UnidadesNavais, em virtude da disponibilização das AML;

❚❘ Contribuição para a uniformização de formatosna transferência de informação geo-espacial entreforças da NATO;

❚❘ Possibilidade de utilização de dados em variadosformatos.

5. Implementação de ECDIS/WECDISna Marinha Portuguesa

Face a tudo o que foi exposto, considera-se extre-mamente vantajosa a instalação de ECDIS/WECDIS nasUnidades Navais da Marinha, a qual já está a ser pla-neada pelo Estado Maior da Armada, em colaboraçãocom outros organismos da Marinha, incluindo o Insti-tuto Hidrográfico.

Não cabe aqui apresentar o trabalho que está a serdesenvolvido nesse âmbito, mas parece-nos adequadodeixar algumas pistas quanto ao tipo de equipamentoque se deverá instalar nos vários navios da Marinha,baseando-nos apenas em critério técnicos e empíricos,que carecem de sustentação mais alargada. Um dosaspectos importantes, que já está a ser ponderado noâmbito desse trabalho, é o de tentar determinar qual operíodo mínimo que poderá justificar a instalação de umECDIS ou WECDIS a bordo. Para os navios cuja expec-tativa de vida, após a data de instalação de ECDIS ouWECDIS, não ultrapasse esse período mínimo não sejustificará a inclusão desse equipamento. Este tipo deraciocínio terá que ser feito para todos os navios que játêm uma idade relativamente avançada, nomeadamenteas fragatas da classe «João Belo», as corvetas, os patru-lhas da classe «Cacine», as lanchas de desembarque daclasse “Bombarda» e as lanchas de fiscalização «Alba-troz» e «D. Jeremias».

Quanto ao tipo de equipamentos a instalar em cadanavio, parece justificar-se uma divisão das UnidadesNavais da nossa Marinha em 3 categorias:

❚❘ navios que participam habitualmente em forçasda NATO,

❚❘ navios patrulha ou maiores e❚❘ navios de menores dimensões.

Nos navios que participam habitualmente em forçasda NATO, considera-se tecnicamente aconselhável a ins-

talação futura de WECDIS, por forma a melhorar a suainter-operabilidade com outros navios de países aliados.Estão nesta situação as fragatas da classe «Vasco daGama», o reabastecedor de esquadra «Bérrio», o futuroNAVPOL e os novos submarinos. No entanto, comoainda não existe nenhum WECDIS certificado, dever-se-á optar por instalar, no imediato, um equipamentoECDIS, o que permitirá ao pessoal dos navios familiari-zar-se com a tecnologia das cartas electrónicas e come-çar a adaptar o funcionamento das suas equipas de nave-gação a esta nova realidade. Estar-se-á, assim, a prepararo caminho para a introdução futura de WECDIS, queainda não estão disponíveis no mercado. A forma comose irá processar a evolução futura para os WECDISdependerá da forma como os fabricantes também fize-rem a transição dos ECDIS para os WECDIS. Caso seconsiga fazer a integração do ECDIS com o sistema decombate dos navios (que é um requisito estabelecido noSTANAG 4564) essa evolução será mais fácil e maissuave: passará eventualmente por uma actualização dosoftware do ECDIS que lhe permita ler as AML10. Numaperspectiva mais radical, poderá ser necessário substi-tuir os ECDIS por WECDIS. Nesse caso, os ECDIS pode-rão ser facilmente recolocados noutros navios da nossaMarinha, tendo-se já ganho uma importante prática nautilização deste sistema, que facilitará a introdução dosWECDIS. Em relação ao NAVPOL e aos novos submari-nos, é provável que à data das respectivas entregas jáhaja WECDIS certificados, o que possibilitará a instala-ção desse equipamento logo de origem11.

Para os navios patrulha ou maiores, em que seincluem os novos navios de patrulha oceânica, as corve-tas, os navios hidrográficos, a «Sagres» e o «Creoula»,justifica-se, em termos técnicos, a aquisição de umECDIS. No caso das corvetas e dos patrulhas velhos asua aquisição deverá depender da respectiva expectativade vida.

Para as Unidades Navais mais pequenas, em que osespaço na ponte é por norma exíguo, tem que ser bemponderada a montagem de um ECDIS certificado, dadasas suas dimensões relativamente grandes. O ECDIS écomposto por um monitor de 21’’, com aproximada-mente 50u 60u 60 cm, mais um processador de tama-nho semelhante ao de um vulgar computador desktop.Assim, para as lanchas de fiscalização e lanchas hidro-gráficas, talvez seja mais adequado montar um sistema

10 Os ECDIS actuais têm abertura para a criação de novascamadas de informação, definidas pelo operador. Assim, seráapenas necessário definir o formato em que se querem as AML,pois o software do ECDIS já abre o caminho para a adição denovas camadas.

11 O prazo de construção do NAVPOL é de cerca de 48meses e o dos novos submarinos é de 60 a 69 meses, o queatira as respectivas entregas para nunca antes de 2005, no casodo NAVPOL, e nunca antes de 2007, no caso do primeiro sub-marino.


com um monitor do tipo flat panel, que tem a grandevantagem de ser mais pequeno do que o monitor tradi-cional do ECDIS. Actualmente, os monitores do tipo flatpanel não cumprem os requisitos em termos de cores esímbolos estabelecidos pela OHI na Norma S-52, peloque os equipamentos de leitura de cartas electrónicasque possuem flat-panels não cumprem todos os requisi-tos de certificação, não podendo ser, numa interpretaçãopurista, designados por ECDIS. No entanto, existemequipamentos de leitura de cartas electrónicas em quetodo o hardware, com excepção do flat panel, é certifi-cado e que correm software também certificado, e éexactamente esses equipamentos que se poderão insta-lar nos navios mais pequenos da nossa Marinha. Acres-cente-se ainda que a CEI está a estudar a possibilidadede criar requisitos específicos para monitores, que serãoaplicáveis não só aos monitores de ECDIS como tambémaos de radar, Sistemas de Navegação Inercial, etc. Essesrequisitos permitirão, no futuro, aprovar e certificar natotalidade os sistemas de leitura de cartas electrónicasequipados com flat-panels.

No entanto, não se devem ignorar todos os proble-mas e desafios que se colocam quando se introduz umsistema de navegação completamente inovador. É fun-damental proporcionar o treino adequado a todos osoperadores, nomeadamente Oficiais de Quarto e Nave-gadores, para que não interpretem erradamente asinformações providenciadas pelo ECDIS/WECDIS e paraque não cometam erros de operação que possam com-prometer a segurança do navio onde navegam.

É ingénuo pensar que os ECDIS/WECDIS e asCENO, devido à inteligência artificial que possuem, eli-minarão o risco de erro humano. Essa necessidade depromover o treino é tanto maior quanto os ECDIS//WECDIS e as CENO são equipamentos/sistemas alta-mente sofisticados que vêm revolucionar algumas técni-cas de navegação. Algumas das questões que requeremtreino específico são:

❚❘ possibilidade de remover informação do écran, aqual se efectuada sem os necessários conheci-mentos e treino pode levar a comprometimentoda segurança;

❚❘ possibilidade de definir contornos de segurança,que deverá ser efectuada com muita cautela;

❚❘ necessidade de reagir adequadamente aos alarmese avisos originados pelo sistema;

❚❘ possibilidade de seleccionar modos de apresenta-ção da carta electrónica diferentes do habitualNorth-up (nomeadamente Course-up ou Head-up);

❚❘ utilização de simbologia diferente da usada nascartas náuticas oficiais de papel12;

❚❘ necessidade de interpretar correctamente aimagem da carta electrónica quando existirsobreposição da imagem radar/ARPA.

Para efeitos de treino, o simulador da Escola Navaljá possui um software de ECDIS certificado, o qualcorre nos 5 computadores que constituem o simulador.Além disso, tudo aponta para que o simulador demanobra e navegação a instalar no CITAN e EscolaNaval, actualmente em processo de aquisição, venha apossuir software de ECDIS certificado. No entanto, éfundamental que se equacionem todas as alternativasde treino na utilização de ECDIS, considerando, porexemplo, o desenvolvimento de um curso de ECDISpara ser ministrado pelo organismo da Marinha consi-derado mais adequado.

12 Esta dificuldade está em grande parte atenuada pelofacto de os equipamentos ECDIS certificados serem obrigadosa possibilitar a opção entre a apresentação dos símbolos eabreviaturas tradicionalmente usados nas cartas de papel ou aapresentação dos símbolos e abreviaturas simplificados, espe-cialmente desenvolvidos para as cartas electrónicas.

Sistemas de Informação no Instituto Hidrográfico

Rogério Antunes ChumbinhoCAPITÃO-TENENTE

Resumo Neste artigo são descritas as opções do Instituto Hidrográfico para a gestão dos dados patrimoniais doambiente marinho, tomando como referência o ponto da situação do projecto SIGAMAR (Sistema de Informação Geográficasobre o Ambiente Marinho).

Estas opções alinham-se segundo duas orientações principais: a concepção e o desenvolvimento de bases de dadoscentrais para receber os dados existentes e em contínua aquisição; e o desenvolvimento de aplicações de consulta, deexploração e de visualização de informação que sejam, simultaneamente, amigáveis para o utilizador e de carácter universal,mas com acesso controlado.

Abstract This paper contains a description of the infrastructure under development at Instituto Hidrográfico (IH)for the management of marine environmental data, based on the current status of project SIGAMAR (GeographicInformation System for the Marine Environment).

The infrastructure relies upon two major guidelines: the engineering and development of a central database to holdthe existent data, as well as all the data continuously being acquired; and the development of suitable applications forquerying, exploring and visualizing these data. The latter applications must be both user friendly and universally accessibleby a large number of users, while maintaining access security control.

Sistemas de informação (geográfica ou não)

As actividades técnicas e de investigação que se vãoexecutando no meio marinho têm como finali-dade, primeira ou última, aumentar o conheci-mento sobre o oceano. O aumento do conhecimentopermite, entre outras coisas, encarar novas formas deutilização do mar e seus recursos ou compreender a evo-lução do ambiente marinho, para melhor o preservar.

Uma consequência destas actividades é a existência,em quantidade cada vez maior, de dados sobre oambiente marinho. Desde cedo que se sentiu a necessi-dade de coordenar os esforços de integração e cabalaproveitamento do imenso volume de informação entre-tanto coligida. Esta necessidade verifica-se a todos osníveis organizacionais, desde as mais pequenas empre-sas ou unidades de investigação, até às organizaçõesinternacionais dedicadas exclusivamente à gestão dedados sobre o ambiente.

Na sua qualidade de órgão da Marinha dedicado àsactividades técnicas no mar e ao complemento doconhecimento oceanográfico sobre o ambiente marinhono nosso País, o Instituto Hidrográfico foi, também,adquirindo um vasto conjunto de dados. O contínuocrescimento deste conjunto de dados veio revelar igual-

mente o mesmo problema que é comum a outras insti-tuições: inexistência dum processo global e integrado degestão dos dados adquiridos, não permitindo o aprovei-tamento racional e eficaz do rico conjunto de dadospatrimoniais. Num contexto como este, a elaboração deprodutos baseados no universo dos dados patrimoniais étarefa pontual e morosa, muitas vezes manual e repeti-tiva, havendo um risco grande de perda de dados e infor-mação histórica, quer por falta de documentação ade-quada, quer por obsolescência de suportes e métodos dearquivo.

Este estado das coisas agravou-se de há umas duasdécadas a esta parte com a evolução registada nos méto-dos de aquisição de dados. À crescente pressão de tersempre mais e melhor informação sobre o ambiente, omais rapidamente possível, a indústria respondeu comsistemas de aquisição cada vez mais sofisticados, capazesde criar enormes quantidades de informação.

O correcto e eficiente tratamento destes imensosvolumes de dados, desde a aquisição ao produto finaldestinado aos mais variados fins, passou, quase quenaturalmente, a depender da disponibilidade de sistemasde informação, entendidos aqui como qualquer forma deorganização de dados.

Os sistemas de informação podem ser muito sim-ples ou mais complexos; os sistemas simples são aqueles


que se limitam a manter arquivos de dados, em forma-tos digitais ou não, catalogados de alguma maneira quepermita pesquisa e extracção. Esta é a abordagem tradi-cionalmente adoptada por grande parte dos investigado-res e tem grandes desvantagens no que respeita à aces-sibilidade e à preservação dos conjuntos de dados. Defacto, estes conjuntos de dados tendem a perder-se como tempo e são de difícil acesso fora do círculo de relaçõesde cada investigador.

No outro extremo encontram-se os sistemas maiscomplexos, onde se recorre a computadores para ajudara manter o sistema de informação, existindo pessoaldedicado ao conjunto de tarefas relacionadas com a con-cepção, desenvolvimento, manutenção e gestão tanto dosistema de informação como dos dados que este alberga.Estes sistemas têm as vantagens, a nosso ver fulcrais, degarantir a máxima acessibilidade e preservação dos con-juntos de dados.

Sem grande espanto, a tendência, observada nosorganismos um pouco por toda a parte, é de passar paraos sistemas mais complexos de sistemas de informação.Assim, foi-se implantando uma nova actividade, coexis-tindo com os diversos ramos do conhecimento, ocupa-dos com a aquisição e exploração dos dados nas suasactividades técnicas e científicas, actividade essa queserve de base às restantes, e que é verdadeiramente mul-tidisciplinar: a dos sistemas de informação aplicados àsciências da terra – Sistemas de Informação Geográfica,ou SIG. No caso particular do Instituto Hidrográfico, foitambém iniciado um vasto processo de construção dumtal sistema de informação; aqui, o SIG diz respeito aoambiente marinho e está em curso desde finais de 1997.

O Sistema de Informação Geográfica sobre oAmbiente Marinho (SIGAMAR) é um projecto que o Ins-tituto Hidrográfico (IH) lançou para solucionar os pro-blemas acima apontados e está a cargo do Centro deDados Técnico-Científicos (CD). As razões que levaram àadopção de um método de trabalho em que o desenvol-vimento do sistema é completamente feito com recursospróprios, utilizando um mínimo de software comercialexcepto nas próprias actividades de programação, foramdescritas por Abreu e Chumbinho (1996), verificando-se, mais recentemente, a sua confirmação por Bartlett(1999). Estas razões prendem-se basicamente com trêsgrandes factores: a orientação aplicacional dos SIGcomerciais, a natureza muito particular do meio mari-nho (costeiro e profundo) e a especificidade dos dadosambientais marinhos.

No que respeita ao primeiro factor, constatou-se naaltura do lançamento do projecto que praticamentetodos os Sistemas de Informação Geográfica comercial-mente disponíveis estavam vocacionados para aplicaçõesterrestres. Esta vocação mantém-se ainda hoje e é con-sequência do muito maior número de utilizadores, indi-viduais e institucionais, interessados em aplicações deSIG sobre a terra (cadastro, florestas, agricultura, redes

viárias, redes de serviços, etc.), pese embora existam jáambientes SIG com produtos utilizáveis no meio mari-nho, como será abordado adiante.

Em segundo lugar, o meio marinho tem escalastemporais e espaciais muito diferentes das encontradasem terra, desde as grandes regiões do mar profundo atéàs mais confinadas zonas costeiras. Além disso, umasignificativa fatia da população humana encontra-seestabelecida nas orlas continentais, o que exerce sobreestas regiões enormes pressões económicas, ambientaise demográficas. Isto torna a modelação dos sistemas deinformação para o ambiente marinho e, em particular,para aplicações costeiras, uma tarefa muito complexaface à grande diversidade de funções, de entidades e derelações existentes entre elas.

Por último, o ambiente marinho está em perma-nente mutação, em especial junto à costa, que consti-tui a sua parte mais interessante. A aquisição de dadosnum ambiente total ou parcialmente coberto por águatem forçosamente condicionantes que não têm para-lelo em terra; consequências inevitáveis da impossibi-lidade de ocupar fisicamente o local observado são oaumento da incerteza nas medições, um maior espaça-mento entre observações e um maior custo das campa-nhas de observação. Do exposto resulta um equilíbriodelicado entre a necessidade de manter planos regula-res de medição, para acompanhar a evolução do meio,e os custos deste processo. Torna-se assim facilmentecompreensível o elevado valor associado aos dadossobre o ambiente marinho, bem como a sua caracterís-tica verdadeiramente quadri-dimensional1. Esta últimafoi muito bem ilustrada por Lucas (1999), reprodu-zindo-se na fig. 1.

Fig. 1 – As quatro dimensões dos dados georeferenciados domeio marinho (diversas perspectivas, segundo Lucas, 1999)

1 Neste contexto, quadri-dimensional significa que umadeterminada grandeza Q varia tanto no espaço como no tempo(Q = f(x,y,z,t)).

SISTEMAS DE INFORMAÇÃO NO INSTITUTO HIDROGRÁFICO 19

De facto, torna-se bastante difícil representar direc-tamente estes tipos de dados, sem mencionar as visuali-zações que os investigadores do meio marinho maishabitualmente utilizam, num SIG comercial desenhadopara satisfazer modelos bidimensionais2.

Finalmente, o desenvolvimento dum SIG pressupõea existência de cartografia de base com qualidade, sobrea qual se possam estender os vários temas específicos acada aplicação. Este requisito está, à partida, satisfeitono SIGAMAR, pois os seus dados cartográficos sãooriundos dos produtos digitais preparados pela secçãode Cartografia Assistida por Computador do IH; comoestes produtos são realizados recorrendo a um conjuntode ferramentas do ambiente CARIS (utilizado no IH paraa produção cartográfica), e pelas razões acima explica-das, tornou-se conclusão quase natural que o desenvol-vimento do SIGAMAR deveria ter lugar no IH, utilizandorecursos e conhecimentos internos, por forma a melhorpoder contornar as dificuldades geralmente encontradasnos SIG marinhos e a rentabilizar a cartografia e osdados patrimoniais do IH.

Bases de dados

Uma componente essencial dossistemas de informação de índolegeográfica é a base de dados que lhesserve de suporte. O conceito actualde base de dados inclui não só osdados propriamente ditos mas tam-bém a máquina, ou máquinas, ondeeles residem, as estruturas lógicas efísicas que lhes servem de repositó-rio, os ficheiros de controlo e gestãodos dados, as aplicações que permi-tem a consulta e edição dos dados eainda o sistema gestor de todo esteconjunto.

O IH possui, já há alguns anos,um Sistema Gestor de Bases deDados Relacionais (SGBDR) Oracle,com o objectivo de nele albergartoda sua informação ambientalpatrimonial. Este sistema tem, entre outras funcionali-dades, uma opção que lhe permite armazenar dados denatureza espacial. A vantagem deste sistema relativa-mente a outros semelhantes, equacionados aquando dasua aquisição, é o facto do desenvolvimento do motorespacial da base de dados ter sido inicialmente efectuado

com base em conceitos não completamente estranhosno IH, numa altura em que o Instituto mantinha oficiaisem formação no Canadá.

De facto, a capacidade da base de dados em armaze-nar dados espaciais constitui, hoje em dia, um requisitoimportante das bases de dados para SIGs e foi, desdeo início, uma preocupação no desenvolvimento doSIGAMAR. Após ter sido reconhecido que o elo comuma todos os dados ambientais patrimoniais é a sua locali-zação geográfica, foi assim dada atenção especial àmodelação da componente espacial dos dados por formaa poder tirar partido das possibilidades do SGBDR.

A concepção das bases de dados no IH assenta emduas hipóteses: a primeira é a divisão lógica da activi-dade do Instituto por áreas funcionais, onde cada áreacorresponde a um determinado tipo de dado (fig. 2).Note-se que nem sempre estas áreas funcionais têmequivalência com secções ou divisões organizacionais doIH, por haver, nalguns casos, diferentes secções ou divi-sões que, em fases distintas da vida útil de um tipo dedado, têm algo a ver com ele.

A segunda hipótese é a manutenção da responsabi-lidade de edição de dados nos seus produtores directos.A utilização de uma aplicação de bases de dados, do tipocliente-servidor, onde os dados são armazenados e man-tidos num sistema central, não implica forçosamenteque a responsabilidade pela qualidade dos dados inseri-dos na base seja transferida para a entidade que mantémo sistema central. Esta ideia foi seguida no SIGAMAR, detal forma que a entidade que mantém o SGBDR3 se

2 Num modelo bidimensional, uma grandeza Q é descritacomo função de duas dimensões, apenas (Q = f(x,y)); Q podeser a terceira dimensão – elevação do terreno, por exemplo.Este é o modelo mais facilmente representável em SIG e omais usualmente encontrado nos SIG comerciais.

3 Actualmente, esta tarefa é desempenhada pelo Centrode Dados Técnico-Científicos.

Fig. 2 – As áreas funcionais do IH com os seus fluxos de informação(situação referida a Julho de 2001)


limita a conceber e a desenvolver as bases de dados e res-pectivas aplicações, mantendo-se nos produtores decada tipo de dado a sua «posse» e direitos de edição, bemcomo a execução das tarefas preparatórias de pré-pro-cessamento, validação, controlo da qualidade e final-mente, inserção na respectiva componente da base dedados.

As hipóteses acima indicadas permitem, salvomelhor opinião, conceber as bases de dados tirando par-tido das seguintes vantagens:

❚❘ O pré-processamento, a validação e o controlo daqualidade dos dados inseridos são executadospelos técnicos ou cientistas que mais directa ehabitualmente com eles lidam, aproveitando aomáximo a sua vasta experiência na fase de trata-mento dos dados;

❚❘ Existência num repositório central de vários con-juntos de dados reconhecidamente de alta quali-dade;

❚❘ Concentração das tarefas de arquivo e de segu-rança dos dados na entidade que mantém o sis-tema central;

❚❘ Maximização do tempo útil para desenvolvimentode novas aplicações e manutenção das existentes.

No que se refere à máquina servidora das bases dedados ORACLE, ela foi pensada e dimensionada parareceber, de facto, três grandes conjuntos de bases dedados. O primeiro conjunto designa-se por «repositóriode desenvolvimento» e é constituído pelo conjunto detabelas do sistema de concepção, desenho e geração deaplicações4 Oracle Designer, em uso no IH. Neste repo-sitório ficam guardados todos os elementos que resul-tam da análise dos sistemas que vão sendo modeladosem cada área funcional, bem como detalhes de cadaaplicação.

Os outros dois conjuntos de bases de dados sãoconstituídos pelas bases de dados de ensaio (ambiente dedesenvolvimento) e de operação (ambiente de produ-ção). Cada aplicação é primeiro criada no ambiente dedesenvolvimento, onde sofre todas as validações neces-sárias ao seu correcto funcionamento, com o apoio doutilizador final; após se atingir um estado de desenvolvi-mento correspondente a uma versão final, a aplicação écopiada para o ambiente de produção e entregue ao uti-lizador, passando a trabalhar com dados reais.

Durante a curta vida do SIGAMAR houve já neces-sidade de expandir a máquina servidora, face ao cresci-mento que se verificou na utilização das bases de dadosa partir do terceiro ano do projecto e às novas perspec-tivas de utilização. Assim, passou-se dum antigo servi-dor UNIX herdado da extinta Divisão de Cartografia

para um moderno servidor multi-processador IntelWinNT/2000, com elevada capacidade de expansão evocacionado para albergar motores de bases de dadosassociadas a sistemas de cópia de segurança de alta fia-bilidade.

O método de desenvolvimento aplicacional adop-tado no IH é conhecido por “desenvolvimento em espi-ral”. Neste método, existe uma fase inicial de análise emque intervêm tanto o pessoal afecto ao desenvolvimentocomo o utilizador ou utilizadores finais da aplicação;aqui, pretende-se coligir o máximo possível de informa-ção sobre a finalidade da aplicação, os objectos que adeverão compor e as relações entre eles. Idealmente,esta fase termina com um conjunto de objectivos e deespecificações que se deverão manter inalterados até aofim do desenvolvimento. Começa depois uma fase deanálise mais detalhada para decompor todos os objectose todas as funcionalidades da nova aplicação nos seuselementos mais indivisíveis, sempre em colaboraçãocom o utilizador.

Depois da análise, dá-se início ao processo de desen-volvimento; são desenhadas e construídas as tabelas dafutura base de dados e as funções (ecrãs, relatórios, grá-ficos, rotinas e subrotinas, etc.) que permitem a ediçãodos dados. Num dado ponto chega-se a um protótipo daaplicação que é testado e validado junto do utilizador.Caso não estejam ainda satisfeitos os requisitos da apli-cação, o desenvolvimento prossegue, aperfeiçoando-sesucessivamente o protótipo até à versão final.

Como é notório, em todas as fases do método existeum envolvimento, maior ou menor, do utilizador. É pre-cisamente neste ponto que se notam as principais difi-culdades no desenvolvimento, devidas fundamental-mente ao facto de existir, nalgumas áreas funcionais,uma grande rotatividade ou escassez de pessoal, aliada auma certa indefinição de atribuições e de procedimen-tos, que obriga a uma constante redefinição dos requi-sitos e das especificações da aplicação consoante o inter-locutor; este facto está na génese da impossibilidade,que se verifica no IH, de se «congelarem» os requisitose especificações das aplicações, o que acarreta bastantestranstornos para a análise e desenvolvimento, tradu-zindo-se essencialmente na sua morosidade.

Não obstante, este método tem sido aplicado comsucesso nas áreas que na fig. 2 surgem a verde (referidasa Julho de 2001). À data da elaboração deste artigo exis-tem mais algumas áreas em tratamento.

Verifica-se, por outro lado, que a utilização dasbases de dados tem estado aquém do que é desejável, istoé, enquanto que nalguns sectores tem havido um forteempenho no carregamento das bases de dados, noutrosesta actividade ou não é executada ou apenas o é episo-dicamente, o que acaba por ter consequências no eficazaproveitamento dos dados patrimoniais do IH pois não épossível alimentar o passo seguinte da cadeia do SIG: avisualização e exploração dos dados.

4 Estes sistemas são mais conhecidos pela designaçãoinglesa CASE – Computer-Aided Software Engineering.


Visualização e exploração dos dados em SIG

O aproveitamento racional e eficaz dos dados geore-ferenciados5 introduzidos nas bases de dados é feito, porexcelência e como foi já anteriormente afirmado, numSistema de Informação Geográfica. Foi explicado no queantecede que o IH possui os dois requisitos básicos deum SIG: cartografia de base de qualidade e um bom con-junto de bases de dados geograficamente referenciados.

A concepção inicial do SIGAMAR previa uma fortecomponente de exploração e de visualização assentesobre a mesma plataforma de produção cartográfica(CARIS). Para isto se contava com a capacidade sobrantedeste sistema para, devidamente configurado e progra-mado, poder funcionarcomo SIG ou, no mínimo,nele poderem ser criadasaplicações que assim fun-cionassem, desta formasatisfazendo e dando res-posta às especificidadesdos dados sobre o meiomarinho. Contudo, verifi-cou-se que o desenvolvi-mento de aplicações SIGem CARIS assumiu con-tornos praticamente in-transponíveis quanto àsua exequibilidade, dado oestado bastante incipientedas ferramentas de desen-volvimento disponibiliza-das pela CARIS, pelo queesta opção foi abandonada.

Entretanto, regista-ram-se progressos bastan-tes significativos nalgunssoftware SIG comerciais. De facto, com o decorrer dotempo, a indefinição da arquitectura e os problemas deuni-vocação dos ambientes SIG foram sendo resolvidos,melhor ou pior, de tal modo que em alguns dos SIGcomercialmente disponíveis estão criadas arquitecturase plataformas de trabalho muito interessantes, com apli-cação mais ou menos imediata no ambiente marinho.Paralelamente, houve um investimento forte do IH naformação de pessoal na área das bases de dados eambientes SIG, com exploração em carta electrónica denavegação6 ou outras aplicações geográficas.

Tal é o caso do software desenvolvido pela firmaESRI7, cuja arquitectura SIG recebe o nome de ArcGIS.Neste conjunto aplicacional, a arquitectura escolhidavem particularmente ao encontro das opções estratégi-cas que foram sendo efectuadas no desenvolvimento doSIGAMAR, dando assim resposta cabal às necessidadesde exploração e de visualização da informação patrimo-nial carregada nas bases de dados. Estas opções agru-pam-se em torno das seguintes linhas de acção:

❚❘ Separação dos dados em bases de dados espaciaiscom o novo conceito espacial ORACLE (baseadoem camadas de informação);

❚❘ Disponibilização de informação via cliente uni-versal (WEB client).

De uma forma geral, a exploração da informaçãoque o IH vai adquirindo pode ser efectuada recorrendo avárias possibilidades oferecidas pelo SIG, tal como estápatente na fig. 3. Na figura podem notar-se duas formasde exploração dos dados adquiridos através de vários sis-temas, que se distinguem pelo ambiente de exploração:Intranet (de acesso livre, interna ao IH) ou Internet (deacesso mais restrito, pelo público em geral, através dapágina WEB institucional).

A diferença que é necessário marcar entre estes doisambientes de exploração deve-se, naturalmente, aocarácter reservado que alguns dos dados têm, bem comoos produtos neles baseados, mas também devido aoscustos do licenciamento de software necessário parauma rede interna e para uma rede pública diferirem pre-

5 Ou seja, no contexto deste artigo, referidos a um localsobre a superfície da Terra.

6 Sendo a carta electrónica de navegaçao (CENO), elaprópria, um SIG particularmente destinado à condução danavegação.

Fig. 3 – Proposta de exploração de dados no IH (Pacheco et al., 2001)

7 ESRI – Environmental Systems Research Institute.


cisamente neste aspecto, sendo que o custo do licencia-mento para utilização na rede Internet é várias ordensde grandeza superior ao da rede interna. Assim, torna-senecessário e mais vantajoso recorrer a software de utili-zação livre em ambientes Internet. Por outro lado, éigualmente necessário ter em conta as velocidades deacesso normalmente disponíveis numa e noutra rede,usualmente mais lentas na Internet, o que leva à criaçãode produtos e formas de disponibilização de dados maisleves e mais rápidos neste ambiente.

Idealmente, mais tarde ou mais cedo, todos osdados dariam entrada, após validação e seguindo asequência descrita na secção anterior, na respectivacomponente da base de dados «Oracle 8i Spatial» cor-respondente à sua área funcional. A partir dessemomento, os dados ficam disponíveis para um lequebastante vasto de possibilidades de exploração, todas elasbaseadas na consulta instantânea ou diferida à base dedados.

No que se refere ao ambiente Intranet, as possibili-dades de exploração incluem desde as linhas de produ-ção cartográfica, que utilizam os dados hidrográficos eobjectos cartográficos da base de dados, até às páginasda Intranet dedicadas às consultas universais de dadosou informação armazenada, como é o caso actual dasprevisões de alturas de maré ou de dados das estaçõesondógrafo. Ainda no ambiente Intranet, oferecem-se emregime de utilização livre algumas aplicações ArcGISque permitem explorar a base de dados espacial con-soante as preferências de cada utilizador, através de duasaplicações de nível mais baixo que servem de interfaceentre os clientes Intranet e a base de dados: o ArcIMS(Internet Map Server) e o ArcSDE (Spatial DataEngine). Estas duas aplicações funcionam de formatransparente para o utilizador e colocam à sua disposi-ção diferentes vistas e opções de cruzamento e explora-ção dos dados da base. Paralelamente, a entidade res-ponsável pela manutenção do SIG tem a faculdade deprogramar e criar pequenas aplicações adicionais quepermitem cobrir aspectos mais específicos da visualiza-ção ou da exploração de dados, com recurso a ferramen-tas de desenvolvimento de alto nível (Microsoft VisualBasic, por exemplo8). Este esquema de funcionamentoestá, naturalmente, sujeito às regras de acesso e restri-ções de segurança impostas sobre os dados pelos seusprodutores.

No ambiente Internet as possibilidades de explora-ção são mais limitadas, pelas razões anteriormenteexpostas e ainda pelo facto de, no IH como em todas asunidades da Marinha, existir independência física entreas duas redes (pública e privada). Esta separação levou à

criação (e licenciamento e manutenção do respectivoSGBDR) duma base de dados Oracle, designada por«pública», onde existe uma réplica da parte das bases dedados internas que é susceptível de divulgação pública.Por exemplo, a base de dados pública contém uma partedo modelo de dados das marés, com o intuito de alber-gar as previsões de alturas de maré que são publicadasna página institucional do IH na Internet, não contendoa parte do modelo de dados que trata da informação refe-rente às constantes harmónicas, que são de divulgaçãorestrita. Deste modo, a informação disponível do ladopúblico da base de dados pode ser considerada como de«livre acesso»9, o que é de facto uma realidade numambiente inseguro como é o da Internet, sem que talafecte a segurança dos dados de acesso reservado.

Na rede pública, a exploração de dados é realizadade diversas formas mais modestas, com recurso a pro-dutos preparados expressamente para o efeito oumediante a utilização de interfaces de consulta às basesde dados públicas desenhadas especificamente para uti-lização na Internet, sempre com um mínimo de requisi-tos de licenciamento no servidor e de carga de processa-mento e de comunicações no cliente. Para efeitos destegénero, existem disponíveis ferramentas que utilizamformatos da ESRI, ou seja, que podem ser utilizadas narede interna para criação de produtos de uso na redeexterna, sendo ainda viável programar directamente aspáginas WEB com outras linguagens que suportemdirectamente consulta às bases de dados (Active ServerPages, Java, Javascript, etc.).

Ainda no que se refere à exploração dos dados naInternet, o IH tem vindo a aceitar que servidores WEBde terceiros se liguem remotamente ao servidor de basesde dados públicas, por forma a que aqueles possam obtera informação de que necessitam para disponibilizaçãonas suas páginas, fazendo referência à fonte. Tal foi osucedido com o portal MySkypper, da Nautinet, que estáa construir uma página de previsão de alturas de marécom consulta directa ao servidor do IH, bem como ocaso do portal do jornal Público, que manifestou inten-ções semelhantes mas com recurso ao padrão XML10

para a transferência de dados.

Conclusões

Foram descritas neste artigo as opções do IH para otratamento dos dados patrimoniais. Em suma, pretende-seque a aposta nas tecnologias de bases de dados vocaciona-das para a exploração em ambiente de Sistema de Infor-mação Geográfica e, simultaneamente, para suportar asactividades produtivas do IH, se mantenha e se reforce.

8 Procedimento já adoptado para a criação de gráficos devisualização das séries temporais de análises químicas do pro-grama de Vigilância da Qualidade do Meio Marinho.

9 Leia-se «perdida» ou «sem controlo de acesso».

10 XML – eXtended Markup Language, proposta pelaMicrosoft, está a tornar-se um padrão para transferência dedados na Internet.


Como foi exposto, a estrutura das bases de dadosque têm estado a ser desenvolvidas e o investimentoefectuado e previsto na área das ferramentas de explora-ção e visualização possuem um elevado potencial para oeficaz aproveitamento da informação patrimonial; noentanto, este aproveitamento passa pelo empenhamentode todos os utilizadores no efectivo uso das bases dedados e das respectivas aplicações. Existe, assim, umesforço de formação e de consciencialização da comuni-dade de utilizadores no IH que, embora esteja em curso,não deu ainda resultados apreciáveis, com uma ou outraexcepção.

De facto, todas as possibilidades de exploração e devisualização que foram descritas nas secções anteceden-tes partem do pressuposto que as bases de dados estãocarregadas com a informação pertinente de cada áreafuncional, tarefa que compete aos utilizadores de cadaárea, com o apoio da entidade gestora sempre que neces-sário ou adequado. Quanto mais informação estiver car-regada, mais amplas e mais numerosas são as possibili-dades de cruzamento de informação e de criação deconhecimento, o que constitui, julga-se, o maior incen-tivo para quem lida diariamente com a investigação nomeio marinho.

Referências

ABREU, Manuel P.; e CHUMBINHO, Rogério A., «O Sistema de Infor-mação Geográfica sobre o Ambiente Marinho (SIGAMAR)»,Anais do Clube Militar Naval, vol. CXXVI, Julho-Setembro,1996.

BARTLETT, Darius J., «Working on the Frontiers of Science:Applying GIS to the Coastal Zone», Marine and CoastalGeographical Information Systems, Taylor and Francis,1999.

LUCAS, Anne, «Representation of Variability in Marine Environ-mental Data», Marine and Coastal Geographical Informa-tion Systems, Taylor and Francis, 1999.

PACHECO, M.; CHUMBINHO, R.; e PALMA, C., «Hydrographic SurveyPlanning and Environmental Monitoring using ArcviewGIS», Proceedings of the 16th ESRI EMEA User Conference,Lisboa, Outubro 2001.

Rapid Environmental Assessment (REA)

Mesquita OnofrePRIMEIRO-TENENTE

Resumo Rapid Environmental Assessment (REA) é uma metodologia que está a ser implementada com o objectivode melhorar o conhecimento ambiental e fornecer informação num período de tempo compatível com as operaçõestácticas. A recolha de dados para o REA está optimizada para requisitos operacionais em vez de fornecer uma descriçãocientífica exaustiva. Isto requer uma mudança de atitude face às previsões ambientais, deixando de se trabalhar emmodelos numéricos de grande escala para se trabalhar no chamado nowcasting usando informação oceanográfica emeteorológica recolhida no local. O esforço é feito com base numa boa organização, ferramentas para processamento dedados rápidas e comunicações de dados eficazes. A distribuição e processamento dos dados é feita num centro de fusão dedados através de uma rede do tipo Internet.

Ao re-orientar a meteorologia e oceanografia táctica para uma era pós-Guerra Fria, a Marinha Portuguesa vaigradualmente adoptando o conceito REA para suporte táctico de um comando operacional, ou apoiando forças navais emoperações no mar.

Ao mesmo tempo que se melhora o desempenho do REA, é também necessário desenvolver instrumentação específica,por forma a disponibilizar os dados da forma mais rápida possível. Novos métodos vão reduzir o tempo de recolha de dados.É necessário treinar os conceitos, técnicas e procedimentos nos exercícios REA que possam estar ligados ou não a operaçõesmilitares. O exercício Swordfish 2001 é aqui descrito como um exemplo de um esforço REA para apoio a uma operação militar.

Abstract Rapid Environmental Assessment (REA) is a methodology that is being implemented in order to closeknowledge gaps and to provide useful environmental information in a tactically relevant time frame. REA surveys are set upfor operational needs rather than to give a full scientific picture. This requires a shift in emphasis from large scale, predictive,numerical models to «nowcasting», quick reaction surveys, direct exploitation of remote and in situ observations, innovativeprocessing techniques for satellite data, and through-the-sensor environmental measurements. Emphasis is on an optimalorganizational structure, fast data processing tools and modern data communication channels. Distributed data processingand product generation is complemented by a particular data fusion center in an Internet-like network.

In re-orienting tactical meteorology and oceanography for the post-Cold War era, the Portuguese Navy is turningincreasingly to REA for tactical support of both operational commanders and individual forces at sea.

Specific instrumentation for REA is developed under the premise of immediate data availability. New scientificmethods will reduce the time spent for data collection. Techniques, concepts and procedures must be tested, trained anddeveloped in REA exercises that may or may not be connected with military exercises. The Swordfish 2001 exercise isdescribed as example for extensive REA effort to use in a military operation.

1. Introdução

Oestudo da meteorologia e da oceanografia paraaplicação em operações militares tem sido umadas principais preocupações da NATO. Destemodo surgiu o conceito de Rapid EnvironmentalAssessment (REA) para apoio táctico a comandos opera-cionais e unidades navais no mar. Esta nova filosofiaobrigou a uma mudança dos métodos de previsãoambiental, por forma a torná-los mais efectivos e rápi-dos, com recurso a uma grande quantidade de dadosrecolhidos in situ, observações de satélite e com todos osoutros sensores que estejam disponíveis na área deoperações. Uma das prioridades dadas a este tipo de

trabalho foi o desenvolvimento de métodos de processa-mento sofisticados, recorrendo a modelos com grandecapacidade de cálculo e fiabilidade. Ao mesmo tempoque a tecnologia é desenvolvida, é também necessáriocriar as infra-estruturas computacionais e de comunica-ções, para a rápida transmissão da informação pelasdiversas unidades combatentes.

A oceanografia é responsável por compreender osefeitos do ambiente no planeamento e execução dasoperações navais e interpretar o impacto dos fenómenosoceânicos numa força naval. Os principais objectivos daoceanografi

anais - instituto hidrográfico · 2017. 3. 22. · eugen rusu professor ventura soares...

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