implementação do geoprocessamento em empresas de saneamento
TRANSCRIPT
Implementação do Geoprocessamento em Empresas de Saneamento
eng. José Maria Villac Pinheiro
• Situação do saneamento no Brasil
Perda de 42 %no faturamento de água tratada
fonte: Ministério das Cidades - SNIS
estudos mostram que pode chegar a 52%
• Situação do saneamento no Brasil
R$ 7,6 bilhões anuaisem perda de faturamento
fonte: Ministério das Cidades
• E no Japão?
• Como reduzir a perda?
• E como reduzir a pressão na rede?
• O cadastro de redes nas empresasde saneamento iniciou com o papel
Fonte: Pref. Mun. Cabreúva
• O cadastro de redes nas empresasde saneamento iniciou com o papel
• Com o CAD o trabalho em nankinou a lápis, passou a ser realizado nocomputador
• Surgimento do SIG (Sistema de InformaçõesGeográficas) - GIS
Número Material Diâmetro Comprimento
1 PVC 50 mm 10,50 m
2 FF 100 mm 200,15 m
3 FF 150 mm 50,00 m
4 PVC 100 mm 152,40 m
Muitos arquivos CAD Banco de Dados
• Surgiram as ferramentas decorreção topológica
• Várias operações deviam serrealizadas para converter de CADpara SIG/GIS
• Para obter este resultado finalneste caso as duas linhas pretas
• Redes cruzam mas não existecruzeta
• Muitas imagens de satélite oude vôos. Imagens pesadas> 100 MB cada
• Foram criados formatos quecomprimem mais as imagens, aocusto de perda da resolução dasmesmas, ou é reduzida a resolução da mesma.
• Alguns recortavam imagens emvários pedaços.
• Surgimento do Banco de DadosGeográfico
• Resolução de uma foto aérea
• Resolução de uma imagem de satélite
Porto Rio de Janeiro
• Etapas para implementação do cadastro de técnico de redes integrado ao cadastro comercial
• Em uma tubulação de água existem:
– Trechos de rede
– Ligações de água
– Macromedidores
– Pontos de vazamento
– Caixa d’água ou bombas
– Redutores de pressão
– Etc.
• Portando precisamos cadastrarinicialmente os trechos de redes, consumidores, macromedidores, bombas, caixas d’água, redutores de pressão, caps e descargas.
• Alem dos dados referentes aos mesmos.
• Recadastramento de redes
• Redes
Fonte: SAAE Carmo de Minas
Rede A
Red
eB
Nó
1 2
3 4Rede C
Trecho de Rede Nó Inicial Nó final
A 1 2
B 2 3
C 3 4
Banco de dados
• Ramais e hidrometros
Fonte: Condomínio Sumer Palace Fonte: SAAE Juazeiro
• Consumidores
• Os consumidores:
Sentidohorário
Númerosequencial da
ligação(geralmente emmetros ou em
dezenas
Número predial
Mapa Comercial de Ligações em Papel
• CAD
• Recadastramento do consumidor
• Cadastro de ramais/ligações
Númerosequencial da
ligação(geralmente emmetros ou em
dezenas
Número predial
Número do lote da Prefeitura
Número da quadra
• Ramais
Consumidor 2
Consumidor 1
Ramal de ligação
Sem quebra na rede secundária
Número do ramal
Consumidor n
• Ramais
Consumidor 1, 2, …, n (em umúnico ponto)
Ramal de ligação
Sem quebra na rede secundária
Número do ramal
• Ramais
Banco Geográfico(mapas)
Banco Comercial(cobrança e
ordens de serviço)
número do consumidor
número do consumidor
(não altera os dados comerciais, somente insere ou retira um consumidor)
Banco Geográfico(mapas)
Banco Comercial(cobrança e
ordens de serviço)
• Distribuição de demandas deconsumo
Fonte: DAEV – Valinhos - Eliseu
• Medição de pressão na rede
Fonte: SAE Indaiatuba
• Comparação entre a pressãomedida e a pressão calculada
Fonte: SAE Indaiatuba
• Medidor de pressão
Fonte: LAMON
• Comparação entre a pressão medida em campo com a pressão calculada no Epanet
Fonte: DAEV – Valinhos - Eliseu
Fonte: DAEV – Valinhos - Eliseu
10 m3 10 m3 20 m3 100 m3 20 m3 10 m3 10 m3
200 m3
10 m3 5 m3 10 m3 10 m3 15 m3 10 m3 10 m3 10 m3
Total 80 m3
Total 180 m3
Tota
l 20
0 m
3Acumulado no nó: 180/2 + 200/2 = 190 m3 Acumulado no nó: 180/2 = 90 m3
Acumulado no nó: 80/2 = 40 m3Acumulado no nó: 80/2 + 200/2 = 140 m3
140 m3
190 m3
40 m3
90 m3
To
tal 0
m3
Nó 8
Nó 7
Nó 8
Nó 7
• Arquivo exportado do SIG para o EPANET (.inp)Nós
[TITLE]
[JUNCTIONS]
;ID Elev Demand Pattern
2 116 0 ;
3 116 11.8 1 ;
4 114 6.4 1 ;
5 110 5.2 1 ;
7 114 8.7 1 ;
8 116 20.2 1 ;
6 112 8.9 1 ;
10 110 3 2 ;
• Arquivo exportado do SIG paraEPANET - Redes
[PIPES]
;ID Node1 Node2 Length Diameter Roughness MinorLoss Status
1 2 3 1700 350 120 0 CV ;
2 3 4 1560 200 135 0 Open ;
3 5 4 1870 150 135 0 Open ;
6 7 8 1560 100 135 0 Open ;
9 8 9 1700 200 135 0 Open ;
7 4 7 1790 150 135 0 Open ;
8 3 8 1790 200 135 0 Open ;
4 5 6 1920 100 135 0 Open ;
5 6 7 1000 100 135 0 Open ;
Região consumo > 0,5 l/s
Fonte: COMPESA – Consórcio ABF/ETEP – NEXUS
Fonte: COMPESA – Consórcio ABF/ETEP – NEXUS
Consumos > 0,03 l/s
• Pressões na rede em 3D junto com o Modelo Digital de Terreno
Fonte: DAEV – Valinhos - Eliseu
• Isolinhas de pressão ao meio dia
Fonte: DAEV – Valinhos - Eliseu
• Boas práticas na implementação de um cadastro digitalizadounificado.
• O que pode vir a ser levantadoem um cadastramento de ramais ehidrômetros?
Fonte: SAAE Indaiatuba
• Registro de ramais de água e esgoto
Campo Categoria Nome da Coluna Descrição Tipo
1 Água ramal Posição do hidrômetro com relação a face do lote
Desconhecido, esquerda,
direita, meio
2 Água ramalDistancia Distância do ramal a partir da lateral escolhida do lote.
Real
3 Água ramalReferencia Lateral de referência do lote, com relação a qual foi medido o campo 2, utilizada no caso do campo 1 possuir o valor meio.
Esquerda, direita
4 Água ramalMaterial Índice do tipo de material do ramal de água.
Inteiro
5 Água Localização Índice da localização do ramal de água. Desconhecido, rua, calçada.
Inteiro
6 Água Profundidade Profundidade do ramal de água Real
7 Água distanciaAgua Distância da rede a guia ou face do lote (a definir)
Real
8 Água diametroAgua Diâmetro de rede de água ao qual o hidrômetro está conectado
Real
9 Água material Material da tubulação secundária ao qual o ramal do hidrômetro está conectado
String(15)
10 Água Localização Índice da localização da rede de água. Desconhecido, rua, calçada.
Inteiro
• Registro de ramais de água e esgoto
Campo Categoria Nome da Coluna Descrição Tipo
11 Água Profundidade Profundidade da rede de água Real
12 Esgoto caixa Posição da caixa de esgoto com relação a face do lote
Desconhecido, esquerda,
direita, meio
13 Esgoto caixaDistancia Distância da caixa a partir da lateral escolhida do lote.
Real
14 Esgoto ramalReferencia Lateral de referência do lote, com relação a qual foi medido o campo 4, utilizada no caso do campo 4 possuir o valor meio
Esquerda, direita
15 Esgoto ramalMaterial Índice do tipo de material do ramal de esgoto.
Inteiro
16 Esgoto Localização Índice da localização do ramal de esgoto. Desconhecido, rua, calçada.
Inteiro
17 Esgoto Profundidade Profundidade do ramal de esgoto Real
18* Lote codLograd Código do logradouro, de onde encontra-se o lote
Num(4)
20 Esgoto distanciaEsgoto Distância da rede a guia ou face do lote (a definir)
Real
* Buscar no cadastro de consumidores
• Registro de ramais de água e esgoto
Campo Categoria Nome da Coluna Descrição Tipo
21 Esgoto diametroEsgoto Diâmetro de rede de esgoto ao qual o ramal de esgoto está conectado
Real
22 Esgoto material Material da tubulação secundária ao qual o ramal de esgoto está conectado
String(15)
23 Esgoto Localização Índice da localização da rede de esgoto. Desconhecido, rua, calçada.
Inteiro
24 Esgoto Profundidade Profundidade da rede de esgoto. Real
25* Lote numeroImovel Número do imóvel onde se encontra o hidrômetro
Num(5)
26* Lote compImovel Número do complemento do imóvel onde se encontra o hidrômetro
String(10)
27 Lote numeroFoto
Número da foto do lote em que foram medidos os dados. Pode conter o número da foto da não conformidade, quando ocorrer, com o respectivo registro de não conformidade. Será fornecida uma chave para uma tabela secundária (índice).
Inteiro
* Buscar no cadastro de consumidores
esquerda meio direita
Posição do hidrômetro com relação a face do lote
Posição: meio
Distância do ramal a partir da lateral escolhida do lote.
Referência: esquerda
Distância do ramal a partir da lateral escolhida do lote
Material do ramal de água
Localização do ramal de água: rua ou calçada
Posição: meio
Distância do ramal a partir da lateral escolhida do lote.
Distância da rede a guia ou face do lote Diâmetro da rede ao qual o hidrômetro estáconectado
Material da tubulação ao qual o ramal está conectado
Localização da rede de água: rua, calçada ou desconhecido
Posição: meio
Profundidade
Profundidade do ramal Profundidade da rede de água
• Quando possível, obter fotofrontal do imóvel e a localização dohidrômetro
• AuditoriaItem
auditado Categoria Descrição
1 Água Foi anotada a posição do hidrômetro com relação a face do lote?
2 Água Se a posição era o meio, foi anotada a distância?
3 Água Se a posição era o meio, foi anotada em relação a que face do lote refere-se a distância?
4 Água O número de hidrômetros está correto?
5 Esgoto Foi anotada a posição da caixa de esgoto com relação a face do lote?
6 Esgoto Se a posição era o meio, foi anotada a distância?
7 Esgoto Se a posição era o meio, foi anotada em relação a que face do lote refere-se a distância?
8 Lote Foi anotado o número do imóvel onde se encontra o hidrômetro?
9 Lote Foi tirada a foto da frente do lote?
10 Lote O número da foto está correto ao anotado?
Fonte: CAB PiqueteAlguns anotam constantemente outros não. Treinamento.É importante constar quem foi o responsável pelas informaçõese a data em que foi realizada a instalação para certificar a qualidadeDas informações
• Auditoria
Local auditado
Auditoria
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
• Como formar um mapeamentoinicial quando não tenhomapeamento com um baixo custo?
• Teodolito óptico
• Distanciômetro
Fonte: Univ. Est. Feira de Santana
• Estação Total
– Mede ângulos e distâncias
– É a junção do teodolito com o distanciômetroeletrônico montados em um só bloco.
– Capaz de armazenar dados e executar algunscálculos em campo
– Pode calcular as posições x, y e z dos pontosexaminados
– Algumas possuem GPS
• Estação total
• Medição com prisma até2 km
• Precisão 2mm• Armazenamento 24 mil
pontos• Precisão 2” ou 5”
Fonte: Topcon
• Receptores GNSS (Global Navigation Satellite System)
• Fornece o posicionamento geo-espacial da latitude, longitude e altitude em um determinado tempo.
• GPS – Estados Unidos
• GLONASS – Russia
Fonte: Wikipedia
Fonte: INPE
Fonte: Santiago & Cintra
• Receptores GNSS
Fonte: Santiago & Cintra
• Referência
• Digitar no Google:GPS para Iniciantes
• http://geosenso.com/arquivos/GPS%20para%20iniciantes%20-%20INPE.pdf
• Mapeamento georreferenciado
• Imagens de satélite bruta podem vir com erros de posicionamento de 12 a 25 metros, dependendo do relevo.
• Se você não possui ummapeamento georreferenciadopreciso:
– Opção 1: Contrate um vôo e restituição
• Avião tira as fotos
• São levantados pontos notáveis em campo
• As fotos são ajustadas a estes pontos precisos
Fonte: MundoGeo
• É feita a restituição dasguias, quadras, etc.
• São desenhadas as curvas de nível
• É gerado o Modelo numérico do terreno
Fonte: Fiducial Engenharia Fonte: LaserMap
• Se você não possui ummapeamento georreferenciadopreciso:
– Opção 2: Contrate um levantamento topográfico em campo das quadras, arruamento, pontos notáveis, com as respectivas cotas.
– Contrate junto o fornecimento das curvas de nível e Modelo Digital de Terreno
• Compre uma imagem de satélite
• Compre o ajuste da imagem aoseu levantamento em campo.
Fonte: DAEV - Votuporanga
• Recadastramento de redescadastro dos PVs
• Levantamento de PVs
4
5
3
2
1
• Implementação de processos no cadastro de redes e consumidores.
• Nova ligação
Fechamento da Ordem de serviço
Cadastro do consumidor no mapa
Atualização do cadastro do consumidor no sistema comercial
Novo consumidor ligado em campo
Geração da Ordem de Serviço de nova ligação
Fonte: Diário Regional Mato GrossoFonte: Águas de Guariroba
• Retirada de uma ligação
Fechamento da Ordem de serviço
Eliminação do consumidor no mapa
Atualização do cadastro do consumidor no sistema comercial
Ligação é retirada em campo
Geração da Ordem de Serviço de retirada de uma ligação
• Não confundir a retirada de umaligação com o corte de uma ligação
• No corte de uma ligação, ela continua existindo geograficamente no mapa
• Em uma retirada, o ramal, hidrômetro ouambos são retirados fisicamente em campo
• Não esquecer da infra-estruturade rede. Sempre dê preferência a cabeamento óptico.
• Veja no poste se já existe
Fonte: forionbr
Fonte: a9info
• Você mesmo pode passar o cabeamento
• Veja o melhor caminho para interligaras unidades
Fonte: Rogério Cerqueira, abertura de valas
• Controle e administração do SIG
• O SIG deve ser um projeto daempresa e não de um departamento
• Entendimento detalhado dosprocessos de negócios de saneamento
• Entendimento das necessidades operacionais e de gerenciamento da empresa
• Planejamento Estratégico
• Matriz Estratégica
Fatores Externos
Oportunid
ades
Ameaças
(O/A)
Fatores Internos
Forças
(+)
Fraqueza
s (-)
1
Desenhos das redes são enviados sem
muita informação e com difícil
entendimento
A
Acumulo de serviços devido a
mapas quen necessitam ser
explicados por telefone ou visita.
-
2
Consumidor reclama que atendente não
sabe informar se existe rede de água em
frente a sua residência.
A
Tubulações quando cadastradas,
estão sem precisão de
posicionamento.
-
• Ações estratégicasFatores Internos Situação Atual Situação Desejada Ações a Serem Implementadas
Acumulo de serviços
devido a mapas
quen necessitam ser
explicados por
telefone ou visita.
Pessoal nos
municípios com
pouco
treinamento e
recursos
computacionais
para fornecer
croquis
detalhados das
tubulações
Recebimento de
croqui padronizado,
otimizando o
trabalho do dia a
dia
Definir forma dos municípios enviarem
desenhos mais precisos
Tubulações quando
cadastradas, estão
sem precisão de
posicionamento.
Não existe
mapeamento
georreferenciad
o
Possuir
mapeamento
georreferenciado
Adquirir mapeamento
georreferenciado do município.
• Priorização e planejamento
ALTERNATIVAS DE AÇÕES A SEREM IMPLEMENTADAS
1 Definir a forma dos municípios enviarem os desenhos mais precisos
2 Adquirir mapeamento georreferenciado do município. 2
3 2 1
4 4 4 1
5 4 5 5 5
6 6 4 6 6 1
7 7 5 7 7 2 1
Alternativas 1 2 3 4 5 6 7
Freqüência 4 3 0 3 4 3 3
Priorização 1 5 4 7 6 2 3
O que
(ações estratégicas)Quem
Quando
PeríodoQuanto Por que Onde Como
1
Definir forma dos
municípios enviarem
desenhos mais precisos
1. Levantar situação atual junto a
todos os municípios.
2. Levantar equipamentos
disponíveis
3. Realizar treinamento junto aos
responsáveis dos municípios
4. Fornecer software e hardware
para execução dos trabalhos
5. Receber desenhos precisos e
atualizados dos croquis.
6
Tubulações quando
cadastradas, estão sem
precisão de
posicionamento.
1. Verificar se Prefeitura possui
algum tipo de mapeamento.
2. Levantar preço de agrimensura
com precisão.
3. Levantar custo de aquisicão de
imagem de satélite.
4. Aquisição
• Metodologia ágil
– Cadastrar consumidores no mapa
20
00
30
00
10
01
20
00
30
00
20
01
20
00
30
00
30
01
• Metodologia ágil
– Gerar Modelo de Terreno
• Epanet Z (http://www.zonums.com/epanetz.html)
• Cotas (ferramenta CAD)• http://www.lenhs.ct.ufpb.br/html/downloads/serea/6serea/TRABALHOS/trabalhoU.pdf
• Metodologia ágil
– Atualizar diariamente as redes no sistema utilizado atualmente
– Implementar o processo de atualização de redes e consumidores
• Arquivo CAD e Shp sobrepostos
• Epanet
• Epanet
• Epanet
• Arquivo CAD
• Arquivo CAD e Shp sobrepostos
• Epanet
• Epanet e CAD
• Conversão de consumidores
• Monte equipe para a conversãode dados
• O SIG deve servir a todos
• Atendimento ao público
• 0800
• Manutenção
• Departamento Comercial
• Engenharia
• Associação dos croquis
• Acompanhamento de ordens deserviço em tempo real
• Mapas temáticos por tipo de material
• Integração com o sistema comercial
• Localização de clientes
• Localização do imóvel
• Acesso ao mapa
• Consumidor localizado
• Consumidor selecionado
• Poucos botões
• Localização de consumidores compiscina
• Irregularidade na tampa de esgoto
• Consumidor com a irregularidadeapresentado
• Rotas de leitura
Fonte : Copel-PR
• Coletores tronco - esgotos
• Gestão de obras em andamento
• SPRING – Sistema de Processamentode Informações Georreferenciadas
• Português, Inglês, Espanho e Francês
• Windows e Linux, 32 e 64 bits
• Opera com banco de dados geográfico
• Dados vetoriais e matriciais (raster)
• Integração com sensoriamento remoto
• Leitura de imagens 8 ou 10 bits
• Impressão
• Registro de imagens
• Processamento de imagem
• Melhorar a qualidade da imagem
• Classificação
– Extração de informação em imagenspara reconhecer padrões de objetos homogêneos
• Processamento de Imagens de Radar
• Manipulação de dados vetoriais
• Modelagem númérica
– Introdução de isolinhas
• Modelagem numérica
– Grade triangular
• Modelagem numérica
– Fatiamento da grade numérica paragerar imagem temática de cotas
• Modelagem numérica
– Geração do mapa altimétrico
• Modelagem numérica
http://adriloaz.blogspot.com.br/2010/04/como-fazer-oculos-3d.html
• Análise e consulta espacial
• Análise e consulta espacial
• Geração de cartas para impressão
Fonte: DAEV – Valinhos – Eliseu
• SQLServer, Postgres, Oracle, PostGIS e outros
• Vistas e temas
• Análises básicas
Dispersão 3D3 atributos para cadaobjeto geográfico
• Manipulação imagens (dadosmatriciais)
• Operações espaciais
• Visualização de diferentes informações geográficas na mesma tela
• Análises espaciais
• Geocodificação de endereços
• Geocodificação de endereços
• Geocodificação de OSs abertas
• OGC WMS Cliente
• Impressão
• Edição
• Google KML
• Processamento de imagens
• Exemplo de aplicação de 6 linhas
• Vídeoshttp://www.youtube.com/user/nexusgeoengenharia/featured
• Links com instaláveis e código-fonte
• DXF2EPA
• SHP2EPA
• SHP2EPA
• Converte DXF para INP (Epanet)
• http://geosan-brasil.blogspot.com.br
• www.openstreetmap.org
• www.openstreetmap.org
• www.openstreetmap.org
• www.openstreetmap.org
Confirmar compontos em campoa precisão do mapa
• Mapas Web com alertas
AlertaPressão abaixou drasticamenteno setor A.
• ArcFM
• GeoSan
• SmallWorld
– Diferença principal destes sistemas com relação ao ArcGIS, AutoCAD Map, MapInfo, Spring e outros é que eles estendem o conceito de ponto para uma válvula ou outro componente de rede.A topologia de um trecho de rede é que está conectada a dois nós.
• ArcFM
• GeoSan
• GeoSan
Fonte: DAEV – Valinhos - Strategos
• SmallWorld
• Epacad