USO DO SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA COMO FERRAMENTA
AUXILIAR PARA TOMADA DE DECISÃO: APLICAÇÃO À PECUÁRIA LEITEIRA
Mariela Mizota Tamada (UNIR)
Theophilo Alves de Souza Filho, Dr. (UNIR)
Darlene Figueireido Borges Coelho (UNIR)
Valmir Batista de Souza (UNIR)
RESUMO
O Sistema de Informação Geográfica - SIG é uma ferramenta de auxilio à gestão para tomada
de decisão e ao gerenciamento das atividades. Objetiva-se analisar a contribuição da aplicação
do SIG no agronegócio leite, mediante protótipo de banco de dados, colocando dados das
propriedades beneficiadas com tanques de resfriamento financiadas pela Suframa e a resposta
em termos de produção de leite. Assim, este trabalho se propõe, a partir de uma discussão
conceitual, modelar um banco de dados para o agronegócio, relacionando-o com a localização
geográfica para ser acessado por um Sistema de Informação Geográfica -SIG, que permite a
identificação visual da distribuição espacial. Sob o ponto de vista conceitual, espera-se que o
estudo contribua para o entendimento do geoprocessamento como ferramenta para a gestão
dos empreendimentos relacionados ao agronegócio, assim como a importância de definir um
banco de dados para a atividade. Essa base de dados permitirá que diversos tipos de
informações sejam armazenadas e recuperadas, possibilitando gerar mapas temáticos e um
trabalho posterior de extração de conhecimento com alimentação permanente de novos dados
coletados que vão contribuir com a tomada de decisão na gestão do agronegócio, podendo ser
aplicado a outros produtos agropecuários e/ou regiões.
Palavras-chave: Banco de Dados, Geoprocessamento, SIG, Agronegócio, Tomada de
Decisão.
ABSTRACT
The Geographic Information System – GIS is a tool used in assisting management to make
decisions and manage their various activities. The objective of this work was to analyze the
contribution of GIS in the production of agribusiness milk by means of a database prototype
putting data of beneficial properties with cooling tanks financed by Suframa. This paper
considers, from a conceptual standpoint, a model for a prototype database for agribusiness
related to geographical location, to be accessed by a GIS that allows the identification of
allocation or special distribution of investments. From a conceptual point of view it is hoped
that this study contributes to the understanding of geoprocessing as a tool for the management
of activities related to agribusiness and as an important method to define a database. This
database will allow various types of information to be accessed and make possible the
generation of thematic maps and later the extraction of knowledge with permanent
alimentation of new collected data that will contribute to decision making and agribusiness
management which can then be applied to other agribusiness products and /or areas.
Keywords: Database, Geoprocessing, GIS, Agribusiness, Decision Making.
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1 INTRODUÇÃO
No início da década de 1990, as abordagens de espacialização geográfica na
agricultura tiveram maior atenção, com estudos realizados que mostram como o Sistema de
Informação Geográfica -SIG e o Sensoriamento Remoto -SR se converteram em instrumentos
fundamentais para tomada de decisão na ação administrativa como no planejamento regional,
permitindo a geração de mapas de avaliação espacial de qualquer tipo de atividade sócioeconômica no mundo (SANO; ASSAD, 2003).
A ferramenta SIG (Sistema de Informação Geográfica) fornece as condições
necessárias de integração computacional para serem aplicadas em diversas disciplinas, e uma
das mais comuns é nos aspectos ambientais, sociais e econômicos das atividades
agropecuárias.
Com base no Produto Interno Bruto -PIB brasileiro, calculado pela Confederação
Nacional da Agricultura e Pecuária -CNA em 2007, a participação do agronegócio no PIB
total é de 23,07%, distribuídos entre os segmentos de insumos, produção, indústria e
distribuição, com participação de 71,19% da agricultura e 28,81% da pecuária (GASQUES,
2004). O setor agropecuário do estado de Rondônia obteve a 2ª colocação na economia do
PIB estadual, comprovando sua importância, segundo o boletim de 2009 da Secretaria de
Planejamento que analisa o período 2002-2006. O segmento de pecuária de Rondônia,
portanto, alcançou um patamar elevado de competitividade perante o mercado nacional e
internacional, sendo o segmento da pecuária de corte com 59% desse montante e a pecuária
leiteira com 41% (SEPLAN – RO, 2007).
Portanto, a Cadeia Produtiva do Leite é uma das mais importantes do complexo
agroindustrial brasileiro e o produto leite está entre os seis mais importantes da agropecuária
brasileira (EMBRAPA, 2002). A necessidade de compreender e monitorar o funcionamento
de agronegócio, suas cadeias produtivas, bem como os atores envolvidos nos arranjos
produtivos, são atividades inerentes às instituições de pesquisa. O SIG é uma ferramenta útil
que se apresenta no momento como suporte ao monitoramento, cujas técnicas de
geoprocessamento e o avanço tecnológico verificado recentemente possibilitam gerar mapas
temáticos e outras informações, proporcionando aos tomadores de decisão, escolhas racionais
entre recursos escassos, tanto para o gestor público como o privado.
No estado de Rondônia, a evolução na produção de leite é contínua. Em 1998, o
Estado teve uma produção de 372milhões de litros, e em 2007 essa produção evoluiu para 708
milhões de litros, com uma variação de 10,0% em 2007/2006 (EMBRAPA, 2008)
Um estudo que corrobora esses dados foi publicado por Souza Paes (2006), ao
confirmar que uma das principais atividades produtivas de Rondônia é o leite. Identificou que
o Arranjo Produtivo Local -APL do leite em Rondônia é formado por aproximadamente 35
mil produtores, distribuídos em todos os municípios do Estado, sendo em sua maior parte
formada por pequenos produtores, caracterizando agricultura familiar. A flexibilidade da
industrialização do leite, em diversos tipos de subprodutos, contribui significativamente para a
expansão deste setor. Essa atividade é uma fonte geradora de emprego e renda rural,
vislumbrando um efeito multiplicador em todos os setores da economia de Rondônia.
Devido ao aumento na competitividade que vem ocorrendo no mercado entre as
nações e blocos produtores de commodities1 agrícolas, ligadas às exigências mundiais para
uma agricultura ecologicamente correta, surge a necessidade para a adoção de um novo
1
Commodity é um termo de língua inglesa que significa mercadoria. É utilizado nas transações comerciais nas bolsas de
mercadorias de produtos de origem primária, de qualidade quase uniforme, produzidos em grandes quantidades. Embora
sejam mercadorias primárias, possuem cotação e "negociabilidade" globais.
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paradigma na agricultura, apoiado na racionalização e gerenciamento dos processos
produtivos agropecuários, com a utilização de sofisticadas técnicas. Entre estas, pode-se
destacar o geoprocessamento que, para funcionar satisfatoriamente, necessita formar um
acervo de informações de fácil busca que permita uma recuperação e processamento em
tempo previsível e, ainda, a construção de simulações no sentido de bem orientar o gestor
público, o pesquisador e o empreendedor da atividade agropecuária. A aquisição de
equipamentos e adoção de rotinas hierarquizadas categoricamente, voltadas ao
geoprocessamento, são atitudes importantes a serem tomadas. Este trabalho sugere que a
introdução desse tipo de tecnologia comece pela organização e gestão dos dados num Banco
de Dados -BD a ser acessado por um Sistema de Informação Geográfica -SIG para dar apoio à
tomada de decisão na gestão de agronegócio.
1.1 Delimitação do Problema de Pesquisa
Schiavi (2006), em estudo sobre o setor lácteo para elaborar o relatório da FINEP
(Financiadora de Estudos e Projetos), expõe que as fontes de informações sobre o setor
possuem um número razoável de fontes primárias e secundárias de dados e informações.
Entretanto, devido à ausência de coordenação entre os agentes e o elevado nível de
informalidade da produção de leite e seus derivados, existem grandes divergências quanto aos
dados publicados. Os dados estatísticos oficiais são imprecisos e de períodos de 2 a 3 anos
passados. Estudos e análises são realizados de forma fragmentada e/ou agregados com outros
setores, tais como o de carnes e produtos que não são derivados de leite. Existem fontes de
informação, nacional ou internacional, sobre o produto, entretanto elas são privadas,
estratégicas e com elevado custo. O estudo mostra, também, que os trabalhos acadêmicos que
existem apresentam diversidade quanto ao enfoque e à localização, abordando aspectos do
sistema agroindustrial do leite e/ou tratando de determinadas regiões ou estados produtores.
As informações que são geradas pelos processos do agronegócio são elementos
importantes para o sistema gerencial. O Sistema de Informação -SI é uma ferramenta que
pode auxiliar na manutenção eficiente do processo de gerenciamento de suas informações.
Essa ferramenta é capaz de fornecer dados e informações para a geração de conhecimento,
mineração de dados ou data mining2 que sustentam a tomada de decisão, subsidiando assim o
alcance dos objetivos do agronegócio.
Nesse contexto, expostos na parte introdutória, visualizam-se algumas dificuldades no
setor: o agronegócio do leite está crescendo no Estado de Rondônia e não há informações
atualizadas sobre os aspectos econômicos, financeiros, ambientais e sociais desse
crescimento; as informações sistematizadas não estão disponíveis ou não são de domínio
público e principalmente do meio acadêmico, onde a coleta de dados de trabalhos feitos é
guardada em mídias pessoais e de difícil acesso, sem possibilidade de explorar nem
confrontar com outras informações.
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivo Geral
Este estudo tem como objetivo geral verificar se um Sistema de Informação
Geográfica -SIG especialmente modelado para o setor vai contribuir para otimizar a gestão dos
tanques de resfriamento de leite no estado de Rondônia, visando oferecer subsídios para a
tomada de decisões.
2
Data mining é o processo não-trivial de identificar, em grande volume de dados, padrões válidos, novos, potencialmente
úteis e ultimamente compreensíveis (FAYYAD et al., 1996)
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1.2.2 Objetivos Específicos
Modelar um banco de dados georreferenciado para armazenar e gerenciar os dados
alfanuméricos e os dados geográficos.
Identificar e georreferenciar as propriedades em estudo.
Analisar os dados, utilizando a ferramenta SIG (Sistema de Informação Geográfica) que
permita gerar consultas, relatórios e mapas temáticos dos dados em estudo e assim obter
informações para contribuir na tomada de decisões.
1.3 Justificativa e Relevância
Esta pesquisa justifica-se tanto no aspecto teórico como prático.
Sob o ponto vista conceitual, espera-se que o estudo contribua para o entendimento do
Banco de Dados e, seu uso, para geoprocessamento, na medida em que serão utilizadas teorias
para descrever os modelos existentes.
Atualmente, existem dados de pesquisas efetuadas na Universidade Federal de
Rondônia -UNIR em parceira com a Superintendência da Zona Franca de Manaus –Suframa
que estão guardados em planilhas e/ou em papel, sendo necessário o armazenamento em
banco de dados, para assim criar relatórios e extração de conhecimento, seja planejado ou
direcionado para outras pesquisas de agronegócio do Estado de Rondônia.
Os dados coletados neste trabalho e em outras pesquisas afins seriam mais bem
aproveitados se armazenados devidamente em banco de dados, pois estes geram informações
e conhecimentos se relacionados corretamente entre eles ou as outras pesquisas. Isso será
possível com uso de ferramentas que permitam consultas eficientes com fácil busca e
recuperação, e permitam efetuar previsões e simulações.
O Sistema de Informações Geográficas –SIG auxilia, nessa atividade de planejamento,
ao permitir a integração de base de dados com o uso do solo, a ocupação agrícola, a produção
regional, a localização e imóveis rurais, assim como permite a geração de mapas de avaliação
espacial no mundo, de qualquer tipo de atividade sócio-econômica (ASSAD; SANO, 1998).
De forma geral, a agroindústria emprega alta tecnologia agrícola de forma intensiva,
mas ainda não o faz com tanta intensidade com a tecnologia da informação. A introdução
desse tipo de tecnologia poderia começar pela organização e gestão dos dados num banco de
dados, e assim ser acessado por um sistema para servir como subsídio e fonte de consulta aos
tomadores de decisão do agronegócio leite, inclusive medidas corretivas.
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 O Processo para Tomada de Decisão
A tomada de decisão é fundamental para as organizações, pois é uma atividade que
acontece o tempo todo, em todos os níveis e tem impacto direto nos resultados da
organização, seja ela pública ou privada. Pesquisadores teóricos e empíricos e administradores
esforçam-se no intuito de melhor compreender e conduzir o processo de tomada de decisão.
Em 1963, Herbert Simon, considerado o criador do Modelo Racional, descreve que “o
processo administrativo é equivalente a tomar decisões”, sendo o primeiro a caracterizar os
processos administrativos como processos de decisão.
Nas Teorias da Decisão, há diversos modelos em aplicação pelas organizações: o
Modelo Incremental de Lindblom (1959) e Etzioni (1967); o Modelo Político de decisão de
Cyert e March (1963), Mintzberg (1985), Bacharach e Baratz (1983); o Modelo
Comportamental de Schoemaker (1993). Essas abordagens têm algumas divergências, porém,
há pontos que se complementam, cobrindo lacunas e explicando variações (GONTIJO E
MAIA, 2004; HADDAD, 2007). As organizações, além de adotarem técnicas que auxiliem a
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tomada de decisão na ação administrativa, devem investir no tomador de decisão, figura
central e é quem vai dividir o problema em partes menores e gerenciáveis.
Tomada de decisões, portanto, é o processo pelo qual são escolhidas algumas ou
apenas uma entre muitas alternativas para as ações a serem realizadas. Uma decisão pode ser
tomada a partir de probabilidades, possibilidades e/ou alternativas. Para toda ação existe uma
reação e, portanto, são as reações que são baseadas as decisões. Essas decisões, tomadas com
base em propósitos, são ações orientadas para determinado objetivo e o alcance deste objetivo
determina a eficiência do processo decisório.
Entretanto, Simon (1965) alerta que é impossível que o indíviduo conheça todas as
alternativas de que dispõe ou todas as suas consequências e tenha certeza que a escolha foi a
melhor, chegando-se a uma solução satisfatória mas não ótima. A sua teoria administrativa
está baseada na racionalidade intencional e limitada ao comportamento do ser humano, que
contemporiza, porque o individuo não possui meios para maximizar os resultados.
Enquanto os métodos tradicionais consideram a história, feeling e rotina na tomada de
decisão, as novas técnicas incluem os bancos de dados e inteligência artificial -IA para
auxiliar o tomador de decisão; figura fundamental que optará por caminhos ou esclarecerá
quais procedimentos devem ser adotados, com ênfase naqueles que não estão previstos ou
descritos.
O próprio Herbert Simon, ganhador do prêmio Nobel de Economia em 1978, foi um
dos principais idealizadores da inteligência artificial já na década de 1950, e também fez
contribuições à Psicologia de cognição humana.
A informação é necessária em cada fase e atividade do processo decisório, e cada vez
mais os gerentes precisam do apoio da tecnologia da informação (TURBAN, MCLEAN E
WETHERBE, 2002). Esses autores descrevem os diversos sistemas computadorizados que
existem para apoio a tomada de decisão e seus benefícios e analisam seu papel no apoio à
gestão; descrevem a estrutura para o apoio a decisão computadorizada e classificam os
problemas e o apoio segundo a estrutura; comparam sistemas normais de apoio a decisão com
os de decisão em grupo ou organizacional, e descrevem os sistemas empresarias e executivos
de informação, analisando seu papel no apoio à gestão.
2.2 Sistema de Informação Geográfica -SIG
O termo Geoprocessamento denota uma disciplina do conhecimento que utiliza
técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento de informações geográficas. Essa
tecnologia tem influenciado de forma crescente as áreas de Cartografia, Análise de Recursos
Naturais, Transportes, Comunicações, Energia e Planejamento Urbano e Regional. Nos países
como o Brasil, de grande dimensão continental, e com carência de informações adequadas
para tomada de decisões sobre problemas urbanos e ambientais, o Geoprocessamento
apresenta um enorme potencial, principalmente se baseado em tecnologias de custo
relativamente baixo, em que o conhecimento é adquirido localmente (CÂMARA;
MEDEIROS, 2003, p.3).
Os anos 90 consolidaram definitivamente o uso do Geoprocessamento como
ferramenta de apoio à tomada de decisão, tendo saído do meio acadêmico para alcançar o
mercado rapidamente. Instituições do Governo Federal e grandes empresas começaram a
investir no uso de aplicativos disponíveis no mercado.
Ao final dos anos 90 e início deste século, o uso da internet já está consolidado e as
grandes corporações, então, passam a adotar o geoprocessamento como ferramenta
imprescindível. O SIG, por demandas do próprio mercado, evolui e passou a fazer uso
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também do ambiente WEB3. Os aplicativos são simples, com funcionalidades básicas de
consulta a mapas e a bases alfanuméricas.
A partir de algumas definições de SIG, de diversos autores, citadas por Câmara
(2003), este resume as principais características de SIG:
• Integrar, numa única base de dados, as informações espaciais provenientes de dados
cartográficos; e dados alfanuméricos provenientes de censo e cadastro urbano e rural,
imagens de satélite, redes e modelos numéricos de terreno;
• Oferecer mecanismos para combinar as várias informações, através de algoritmos
(instruções) de manipulação e análise, bem como para consultar,
recuperar, visualizar e plotar o conteúdo da base de dados georreferenciados.
Segundo Câmara e Medeiros (2003), um SIG tem os seguintes componentes: interface
com usuário; entrada e integração de dados; consulta, análise espacial e processamento de
imagens; visualização e plotagem; e armazenamento e recuperação de dados (organizados sob
a forma de um banco de dados geográficos), como mostra a ilustração 1.
É importante mencionar que o SIG permite compatibilizar a informação proveniente
de diversas fontes, como informação de sensores espaciais (detecção remota / sensoriamento
remoto), informação recolhida com GPS ou obtida com os métodos tradicionais da Topografia
ou dados em planilha.
Ilustração 1 – Arquitetura de Sistemas de Informações Geográficas -SIG
Fonte: Câmara, 2003, p. 9
Um dado geográfico apresenta uma natureza dual: a) Possui uma localização
geográfica, expressa como coordenadas em um espaço geográfico e, b) atributos descritivos,
que podem ser representados num banco de dados convencional. Assim, pode-se definir o
termo espaço geográfico como uma coleção de localizações na superfície da Terra, sobre a
qual ocorrem os fenômenos geográficos. O espaço geográfico define-se, portanto, em função
de suas coordenadas, sua altitude e sua posição relativa. Assim, sendo um espaço localizável,
o espaço geográfico é possível de ser cartografado (DOLFUS, 1991).
Existem no mercado diversas soluções de software SIG, alguns gratuitos e de código
aberto, e outros pagos. Em 1994 foi criado OpenGIS, um consórcio entre companhias,
universidade e agências governamentais, para definir padrões das aplicações SIG, que tem por
objetivo promover o desenvolvimento de tecnologias que facilitem a interoperabilidade entre
sistemas, envolvendo informação geo-espacial.
3
World Wide Web : Rede de Alcance Mundial, em inglês. Web é rede e neste contexto significa internet.
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2.3 Sistema de Informação Geográfica - SIG para auxiliar à tomada de decisão
Para Batista (2005), os Sistemas de Informação Geográfica para diagnóstico e
planejamento é um exemplo para auxiliar na tomada de decisão estratégica que vem
crescendo nas mais diferentes áreas nos ultimos anos.
A partir da reunião das características de um SIG com o processo decisório, Hasenack
(1995 p.186) afirma que as decisões são tomadas em diferentes níveis. Pode existir, por
exemplo, uma política governamental de incentivo a pequenos agricultores para a produção de
determinado cultivo agrícola. A decisão de favorecer este tipo de cultivo é de caráter político.
Embora ainda predomine o uso de SIG na simples espacialização de variáveis e
eventuais cruzamentos entre planos de informação -PI, percebe-se um aumento paulatino no
emprego de SIG no processo de tomada de decisão tanto em empresas privadas quanto em
empresas públicas. Um dos fatores que dificultam essas aplicações é a inexistência de bases
espaciais em meio digital, ou seja um banco de dados com georreferenciamento, e isso exige
um investimento prévio na geração destas bases espaciais de modo que os planos de
informação - PI ou camadas se interelacionem entre si. O investimento na preparação dos
dados corresponde a não menos do que 70% do tempo. Caso existisse uma base de dados
comum, haveria diminuição significativa de retrabalho (FITZ; HASENACK, 2007).
2.4 Banco de Dados -BD
Os dados coletados em pesquisa têm valor intangível e a principal razão para uma
coleta sistemática é o rigor científico. Definido a técnica e os instrumentos, os dados
coletados devem ser armazenados com segurança, isto é; ser sigiloso, guardar em mídia com
cópia de segurança e acesso restrito.
Os bancos de dados e a sua tecnologia representam um papel crítico em quase todas as
áreas em que os computadores são utilizados. A palavra banco de dados é tão comumente
utilizada que, primeiro, deve ser definida.
O banco de dados, ou base de dados, é uma coleção de dados relacionados. Os dados
são fatos que podem ser gravados e que possuem um significado implícito (ELSMASRI,
2006). Por exemplo, nomes e números telefônicos armazenados em um computador são uma
coleção de dados com um significado implícito, consequentemente, um banco de dados. Esses
dados estão estruturados de forma a facilitar o acesso a conjuntos de informações que
descrevem determinadas entidades do mundo.
Os bancos de dados geográficos distinguem-se dos bancos de dados convencionais por
duas razões: a) natureza dos dados: por armazenarem dados relacionados com a localização
das entidades, além dos dados alfanuméricos; b) a diferença se estende aos tipos de operações
que podem ser realizadas, como uma consulta do tipo “qual a distância entre as prorpiedades
x e y”.
Para armazenar dados geográficos (linhas, pontos, polígonos, matrizes, imagens), tem
duas arquiteturas (CÂMARA, 2003):
• Arquitetura dual (modelo “geo-relacional”), que se caracteriza por armazenar os
atributos geográficos ou topográficos em arquivos, ou seja; fora do banco de dados
é preciso de um identificador de forma unívoca (ilustração 2), para relacionar com
atributos alfanuméricos. É mais comum em soluções “desktop” (ambiente
monousuário).
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Ilustração 2 – Modelo geo-relacional
Fonte: Rodrigues, 2001, p.60
•
Arquitetura em camadas ou integrada (modelo “objeto-relacional”), onde os dados
geográficos ficam armazenados dentro do banco de dados, e trata-se de uma
solução mais recente, utilizada em SIG distribuídos (ambiente multiusuário com
compartilhamento de dados em rede). Nesse caso, utiliza-se uma coluna como um
registro binário com a informação geográfica. Um exemplo é a ilustração 3.
Ilustração 3 – Visualização de dados geométricos e alfanuméricos na mesma tabela
Fonte: Dados do Autor (2009)
2.5 Modelos de Dados dos SIG
Num nível de abstração, os usuários finais entendem a realidade geográfica conforme
dois modelos básicos: a visão de campos e a visão de objetos (FRANK et al, 1992;
GOODCHILD, 1991b apud CÂMARA, 2003).
A visão de campos entende o mundo como uma superfície contínua (camada) sobre a
qual as propriedades variam em uma distribuição contínua e cada camada corresponde a um
tema diferente (por exemplo, pressão atmosférica, tipo de cultivo, insumos e retorno
financeiro de uma área ou região, composição do solo, etc.). Entidades individuais são criadas
no processo de modelagem e não existem independentemente (GOODCHILD, 1993 apud
CÂMARA, 2003). A ênfase está no conteúdo destas áreas e não nos seus limites.
A visão de objetos trata o mundo como uma superfície povoada de objetos
identificáveis que existem independentemente de qualquer definição (por exemplo, um rio,
uma montanha, uma estrada). Nessa visão, dois objetos podem ocupar o mesmo lugar no
espaço.
Essas duas visões de campo e de objeto são traduzidas para diferentes modelos de
representação, em diferentes estruturas de dados no Sistema de Informação Geográfica - SIG,
usando operações específicas para cada tipo de representação.
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Câmara (2003) engloba os conceitos anteriores e define que um modelo de dados é um
conjunto de ferramentas conceituais utilizado para descrever como a realidade geográfica será
representada no sistema do computador. Nenhuma outra decisão pode limitar tanto a
abrangência e o crescimento futuro de um sistema quanto à escolha do modelo de dados.
Os SIG utilizam arquiteturas que oferecem modelos de dados adequados a modelar a
realidade e sobre o qual gerenciam os dados geográficos. Esse modelo de dados permite
estratificar a informação geográfica em um conjunto de níveis denominados plano de
informação -PI, nível, camada, layer ou coverage que representa, de acordo com Câmara
(2001), a mesma área, mas com informações geográficas diferentes que correspondem a
perspectivas diferentes da realidade geográfica. Exemplos de PI são: rede viária, hidrografia,
uso do solo, municípios, população, vegetação, e outros, como podem ser visualizados na
ilustração 4.
Ilustração 4 – Ilustração de vários Planos de Informações -PI, níveis, camadas ou layers
Fonte: www.dpi.inpe.br/cursos
Cada nível contém elementos geométricos que variam em número, formas e
propriedades ou atributos (ilustração 5)
Ilustração 5 – Organização da base de dados em níveis de informação
Fonte: Strauch (1998, p.5.)
Com um layer ou cruzando os dados de dois ou mais layers (overlaying) é possível
realizar consultas sobre um conjunto de dados armazenados. Por exemplo:
•
“Pontos de irrigação com pivô-central num raio de 100 km da cidade de Porto Velho
(RO)” (consulta com restrições espaciais).
• Quais são os 10 maiores produtores de leite em RO, que ficam até 30 km da BR-364 e
400 km da capital (consulta por atributos não-espacias com restrições espaciais).
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Quais são as áreas desmatadas em RO no período 2004-2005 e posteriormente
queimadas até 30-06-2007 (consulta com restrição espacial e temporal).
Cabe então, ressaltar que o objetivo principal do geoprocessamento é fornecer
ferramentas computacionais para que os diferentes analistas determinem as evoluções espacial
e temporal de um fenômeno geográfico e as inter-relações entre diferentes fenômenos.
•
2.6 Geoprocessamento na Agropecuária
Expostos os conceitos mais relevantes de SIG, a continuação será tratada sobre a
aplicação do geoprocessamento na agropecuária.
No ambiente de agronegócios, os dados de desmatamento, clima, análise e tratamento
do solo, cultivo, colheita e de pecuária são dependentes dos dados geográficos. Para tratar
desses dados, existem os Sistemas de Informação Geográfica -SIG, que são sistemas
computacionais ampliamente utilizados, capazes de capturar, armazenar, consultar, manipular,
analisar e imprimir dados referenciados espacialmente à superficie da terra.
O georreferenciamento.é obrigatório na identificação da área de imóveis rurais para
que sejam registrados junto aos cartórios de registros de imóveis, baseado em Decreto de
2002, para compartilhar informações entre o Instituto Nacional de Colonização e Reforma
Agrária – INCRA, a Receita Federal do Brasil – RFB, e demais órgãos públicos de
administração federal.
Quanto à pecuária, a Embrapa Gado de Leite (2004) levou em conta técnicas de
geoprocessamento para realizar estudos completos da distribuição espacial da bovinocultutra
leiteira por regiões do Brasil e, simultaneamente, uma análise exploratória desta atividade na
última década. Contém uma base de dados georreferenciados sobre as principais áreas de
produção de leite, chamadas de bacias leiteiras4, da Região Norte e uma discriminação dessas
áreas, levando em conta variáveis tecnológicas e sócio-econômicas. Os dados do
recenseamento disponíveis no IBGE, no formato digital, constituem as bases de dados
georreferenciadas que sustentam as análises conduzidas.
Hott (2007), da Embrapa Gado de Leite, realizou um estudo que procurou avaliar a
concentração espacial da produção de leite e de vacas ordenhadas no Brasil, identificando as
principais bacias leiteiras e os seus movimentos em base territorial. A análise engloba a
divisão político-administrativa microrregional contidas na base do IBGE. Hott (2007) cita
problemas como a coleta do produto muito fragmentada, a maior concentração por parte dos
compradores de leite em relação aos produtores, e conclui que a adoção de ferramentas de
geoprocessamento e sensoriamento remoto podem apoiar sobremaneira as políticas para o
setor leiteiro, melhorando inclusive a eficiência da atividade. Programas de transferência de
tecnologia, rastreabilidade, denominação de origem entre outros, podem avançar bastante com
o emprego de tais ferramentas.
3 METODOLOGIA APLICADA
3.1 Delineamento da Pesquisa
Do ponto de vista da sua natureza, a pesquisa é aplicada e objetiva gerar
conhecimentos para solução de problemas específicos e de cunho prático para o
georreferenciamento. Para isso foram analisados os modelos de banco de dados existentes e o
seu uso dentro de um Sistema de Informação Geográfica.
4
Segundo a Fundação João Pinheiro (1979), bacias leiteiras são áreas com características homogêneas,
servidas por sistemas regulares de coleta de produtos, convergentes para um ou mais centros consumidores.
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Do ponto de vista da forma de abordagem do problema, esta pesquisa é qualitativa. A
compreensão dos fenômenos é obtida pela descrição e interpretação. O enfoque da pesquisa é
desestruturado, pois não há hipóteses determinantes no início da pesquisa, conferindo maior
flexibilidade, e geralmente emprega mais de uma fonte de dados.
Com relação aos métodos de pesquisa, adota-se o teórico conceitual, sendo assim,
produto de reflexões a partir de um fenômeno observado ou relatado pela literatura (revisão
bibliográfica), necessitando de uma compilação de opiniões de diferentes autores e
modelagem teórica.
Do ponto de vista de seu propósito ou fins, esta é exploratória, pois procura identificar
relações que permitam especular sobre um fenômeno, partindo do conhecimento de um ou
mais autores. Classifica-se como pesquisa descritiva, pois visa transcrever e descrever o
resultado do estudo obtido na avaliação da contribuição dos Sistemas de Informação
Geográfica, existentes no agronegócio e pecuária leiteira em Ariquemes (RO) para tomada de
decisões.
3.2 Universo e Amostra de Pesquisa
A delimitação da amostra deu-se através do processo denominado de amostragem nãoprobabilística intencional, utilizada quando uma amostra é propositadamente selecionada por
possuir aspectos considerados relevantes para a observação do fenômeno, sem ser escolha
aleatória dos casos pesquisados.
Sob a ótica de Gil (1991, p.128), uma amostra intencional, em que os indivíduos são
selecionados a partir de certas características tidas como relevantes pelos pesquisadores e
participantes, mostra-se mais adequada para a obtenção de dados de natureza qualitativa.
A escolha do município de Ariquemes como amostra para pesquisa se deve a maior
quantidade de dados existentes nas propriedades desta região no momento da realização deste
trabalho, o que permitiria utilizar esses dados qualitativos e quantitativos de cada propriedade,
associando a localização geográfica da mesma. Por esse motivo, a escolha proposital não
prejudica a consistência da pesquisa.
3.3 Dados de pesquisa
O banco de dados geográfico armazena dois tipos de dados: um geográfico, para
localização representado em banco de dados geográfico; e outro alfanumérico, para atributos
descritivos que podem ser representados num banco de dados convencional. Para criar o
protótipo físico de banco de dados geográfico foram analisados os seguintes dados:
• Dados alfanuméricos: os dados em papel correspondem a entrevistas realizadas nas
propriedades da área em estudo pela equipe do Centro de Estudos Interdisciplinar em
Desenvolvimento Sustentável da Amazônia - CEDSA, e contou com a colaboração
produtores de leite da região
• Dados geográficos: a) os mapas georreferenciados obtidos do INCRA-Instituto
Nacional de Colonização e Reforma Agrária - (2003). Essa base de dados além de
conter algumas propriedades rurais cadastradas, conta com vários layers de estradas,
hidrografia e municípios que foram utilizados para relacionar os dados agropecuários à
localização geográfica.
b) dados alfanuméricos e geográficos do IBGE.
c) dados de pesquisa de campo com aparelho GPS para conferir se dados geográficos
dos mapas adquiridos estão compatíveis com a realidade, e geocodificar ou
georreferenciar propriedades, que significa localizar cada endereço em um ponto
corretamente.
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3.4 Ferramentas utilizadas
1. Aparelho GPS5 modelo Garmin® eTrex Vista HCx com microsSD 2Gb
2. PC com processador E7200 Intel® Core 2 Duo 2,53GHz - 4GB de memória e 500GB
de HD, com gravador de DVD e monitor LCD 19”
3. Banco de dados relacional Microsoft Access®
4. GeoMedia Professional®, software SIG da empresa americana Intergraph.
5. ExpertGPS®. Software para capturar os dados do GPS (pontos e trajetos) e converter
em arquivo para ser exportado ao SIG.
3.5 Coleta de Dados
No município de Ariquemes existem 6 associações e 157 associados cadastrados. Cada
associação foi beneficiada com um tanque de resfriamento financiado pela SUFRAMA Em 5
casos, o tanque estava localizado no mesmo local da associação.
Das 6 associações, 5 estão localizadas na região rural e uma na região urbana. Os 6
tanques foram localizados e georreferenciados, porém um tanque nunca entrou em
funcionamento por problema de energia elétrica, e por isso foi marcado só a localização do
tanque, mas não dos produtores associados, e teve outro caso que localizou-se a associação
porem o tanque estava afastado e em caminho de difícil acesso. Os proprietários associados às
associações da região rural estão concentrados na sua maioria a uma distância de até 12 km da
localização do tanque, geralmente na mesma linha. Tem propriedades que não foram
localizadas, pois estavam muito afastadas (acima de 15 km) da concentração das propriedades
pertencentes à associação, e por caminho de difícil acesso. No caso do tanque de resfriamento
localizado na região urbana, faz parte de uma miniusina que pasteuriza e distribui o leite, e os
associados estão espalhados na região rural. Localizou-se o proprietário mais afastado, a 41
km por estrada asfaltada, e a maior dificuldade foi o fato de estarem espalhados, sendo
necessário retornar à cidade e partir em outra direção.
Foram marcados os pontos (ou waypoint) onde estão localizados os tanques e as
propriedades dos proprietários que são associados e contribuem com leite no tanque. É
importante relatar que vários associados não contribuem com leite e estes não fazem parte da
amostra. Também existem casos de proprietário que contribuem com leite, mas ainda não está
associado. Também foram gravados no GPS todos os trajetos (ou tracks) realizados entre as
propriedades. Isso permite ter uma noção do caminho para chegar até o ponto (destino) e
calcular distâncias.
4 ANÁLISE DOS RESULTADOS
O modelo conceitual da base de dados foi criado a partir das necessidades do usuário
do SIG. Analisou-se a entrevista aplicada pela equipe do CEDSA; além dos dados solicitados
nas entrevistas realizadas, foi analisada a rotina de trabalho e dados adicionais para livre
digitação, resultando no modelo de implementação com os seguintes objetos ou tabelas no
banco de dados: Produtor, Propriedade, Formulário, Terra, Insumos, Rebanho, RendaBruta,
RebanhoComposicao, Pesquisador e Associacao. Esse foi implementado no banco de dados
MSAccess® com arquitetura de modelo relacional.
Criado a estrutura do protótipo da estrutura da base de dados é necessário inserir os
dados para testar o seu uso. Desenvolveu-se uma interface para digitação dos dados para
5
Do acrónimo/acrônimo do inglês Global Positioning System, Sistema de Posicionamento Global. É um sistema
americano de informação eletrônico que fornece via satélites a um aparelho receptor móvel a posição do mesmo
com referencia as coordenadas terrestres e é controlado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos.
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serem salvos no banco de dados relacional, utilizando os formulários do MSAccess® que
facilita o desenho da interface baseada na estrutura existente. A entrevista aplicada pela
equipe do CEDSA tem aproximadamente 260 campos. Foram analisados o conteúdo, tipo de
dado, tamanho, dependências entre campos, definição de lista de valores possíveis e layout
dos 260 campos e subitens, criando-se 9 telas para digitação, uma para cada assunto
identificado. A tela inicial para digitação apresenta-se na ilustração 6.
Menu superior com
opções para cadastro
Ilustração 6 – Interface para inserir os dados alfanuméricos no banco de dados
Fonte: Aplicação do Autor (2009)
Overlaying significa cruzar dados. A função de cruzar dados é uma das mais
poderosas ferramentas que o SIG pode desenvolver. Podem combinar-se vários temas
diferentes e descobrir novas relações espaciais entre elas. Em toda operação de sobreposição
de dados existe o tema inicial (input theme), tema superposto (overlay theme) e o tema
resultado (output theme). O output theme contém o resultado da operação e se configura como
qualquer outro tema (theme ou plano de informação ou layer), isso quer dizer que: pode-se
cruzar o output theme com outras informações (outros theme ou output theme), gerar gráficos
e pintar mapas exibindo resultados de sua análise.
Os trajetos gravados também foram alterados para mudar o simples número por nomes
que identifiquem o trajeto e, aqueles repetidos, foram excluídos, resultando no mapa da
ilustração 7.
No ExportGPS® ou no SIG é possível editar (criar, alterar e excluir) dados (pontos,
linhas e polígonos). Os dados do GPS armazenadas no ExportGPS® foram convertidos para
vários arquivos a ser lido pelo SIG, um arquivo para cada layer ou camada. É necessário
definir previamente o sistema de coordenadas utilizado. Dentro da ferramenta SIG, é possível
fazer medições de áreas, calcular distâncias e somas.
A maior distância encontrada entre um produtor até o tanque de resfriamento foi de 41
km. O tanque encontra-se em miniusina na área urbana e os produtores estão na sua maioria
por estradas asfaltadas espalhadas na região rural. O laboratório e equipamento para
pasteurização dessa miniusina foi financiado pela Suframa. Por ter produção de leite,
pasteurização e distribuição próprios, a associação consegue garantir um preço mínimo justo,
e conta com associados disseminados por todo o município, a maioria em toda a extensão da
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BR-364 sentido Jaru. Essa associação com tanque na região urbana se diferencia das outras
associações, cujos proprietários estão localizados ao longo das “linhas”, que são caminhos
relativamente retos e a distância máxima entre os associados situados aos extremos da mesma
linha não ultrapassa os 20 km.
Ilustração 7 – ExpertGPS com os pontos e trajetos registrados no GPS
Fonte: Dados do autor (2009)
.
Cada nova consulta ou query gera um resultado visual que é representado por um novo
layer. Todos os layers, sejam resultantes de consultas ou layers já prontos, podem ser
combinados entre si pela técnica do overlaying.
A ferramenta SIG permite fazer somas, cálculos de distância, área, estatística com
variância, e elaborar mapas temáticos definindo as escalas de valores desejados, tonalidades,
etc.
Os novos PI ou layer inseridos no projeto são camadas de dados que podem ser
utilizadas para overlaying, mas não podem ter seus atributos alterados. Foi necessário salvar
esses layers ou imagens georreferenciadas como tabelas físicas na base geográfica. Nestas
novas tabelas que armazenam os dados geográficos das novas PI foram adicionados novos
campos ou atributos (quadro laranja na ilustração 8). Esse atributo do ponto georeferenciado é
utilizado para relacionar com um código de forma unívoca com os dados alfanuméricos
digitados coletados nas pesquisas. Com a seleção, mediante clique direito sobre um ponto, é
possível ver as propriedades (descrição) do ponto. Nessa figura, pode-se observar a
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sobreposição dos layers de Municípios (em azul), delimitando o município de Ariquemes (em
roxo), dos trajetos gravados (linha azul claro), das propriedades (ponto vermelho) e dos
tanques de resfriamento de leite (cone amarelo). Desta forma, o SIG permite efetuar consultas
que relacionem esses layers selecionados.
Ilustração 8 – Mapa das propriedades, tanques e trajetos no município de Ariquemes (RO)
Fonte: Dados do Autor (2009)
Foi elaborado um mapa temático por tempo (anos) na atividade da pecuária leiteira
considerando os produtores entrevistados e os produtores georreferenciados, ou seja, o layer
ou camada, resultante entre os pontos georreferenciados das propriedades e os dados
alfanuméricos que informa o tempo que exerce a atividade. Na ilustração 9 define o atributo
ou característica a ser analisada, nesse caso, tempo de atividade representada pelo campo
“tempoProdutor”, e define as escalas, níveis e cores para representação.
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Ilustração 9: Figura com configurações e parâmetros para mapa temático
Fonte: Dados do autor (2009)
Na ilustração 10, é possível visualizar por cores o tempo que o produtor trabalha com
pecuária leiteira. Análises rápidas como detectar que a maioria tem entre 8 e 16 anos de tempo
de produção, permitem auxiliar ao tomador de decisão.
Ilustração 10: Mapa temático dos produtores pelo tempo na atividade leiteira
Fonte: Dados do autor (2009)
Os overlyaing podem ser inúmeros e a combinação da sobreposição dos layers para
obter a informação é baseada nos objetivos do tomador de decisão.
Cada informação obtida na entrevista, transformada em dados alfanuméricos, podem
ser agrupadas de forma que gere informação útil. Dessa forma, os mais de 200 campos podem
ser utilizados de forma individual ou agrupada, que podem gerar layers individuais ou
combinados e por sua vez combinada com dados geográficos de diferentes layers (estradas,
hidrografia, reservas e outros). A resposta de uma consulta permite formular outra consulta
mais detalhada
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A ferramenta Google Earth® não é um SIG, porém tem um grande apelo visual com
imagens de satélite de excelente resolução (algumas regiões rurais do Brasil ainda não tem
imagens com boa resolução), que permitem localizar regiões e endereços facilmente, realizar
zoom (ampliação) para ver qualquer informação geográfica (estradas, propriedades, acidentes
geográficos) com maior nitidez e navegar por qualquer região do mundo, inclusive com
perspectiva 3D. É possível fazer medições simples, criar novos pontos e trajetos, inserir fotos
e vídeos. Tem outras funcionalidades mais sofisticadas disponíveis em versão paga. A
ferramenta permite uma sobreposição de camadas com dados, mas não é possível utilizar a
técnica de overlaying.
Dados do GPS podem ser compartilhados com uma simples conexão à internet,
utilizando o Google Earth® (a partir da versão 5.0.11). Os pontos e trajetos registrados no
GPS podem ser exportados direto para esta ferramenta que sobrepõe com imagens de
qualquer região no mundo. Na ilustração 11 é possível visualizar a região urbana concentrada
e os trajetos para chegada às propriedades, identificadas com bandeiras azuis. Nesse caso, no
lugar de importar os dados diretamente do GPS, foi o utilizado o ExpertGPS®, que já tem
todos os dados homologados e atualizados, para exportar para um formato de arquivo que
possa ser lido por um SIG. Dessa forma, o ExpertGPS® também exporta em formato para do
Google Earth® (.kml ou .kmz).
Área urbana
Ilustração 11: Mapa com pontos georreferenciados exportados ao Google Earth®
Fonte: Dados do autor (2009)
O ExpertGPS® demonstrou-se uma ferramenta eficiente para fazer essas conversões
entre diferentes formatos de diferentes aplicações e conseguir que eles “conversem” entre
eles. Isto permite uma flexibilidade para escolha do Sistema Gerenciador de Banco de Dados
a ser utilizado, assim como outras ferramentas SIG, ou ferramentas visuais como o Google
Earth®, colocando a disposição várias alternativas para o gerenciamento de dados.
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5 CONCLUSÕES
Um SIG para aplicação à pecuária leiteira do estado de Rondônia resultou ser um
sistema que se integra e interage com informação já disponível, uma vez que a informação
alfanumérica e geográfica encontrava-se dispersa e muitas vezes de difícil acesso, surgindo a
necessidade de um sistema centralizado, capaz de permitir o apoio ao planejamento e aos
processos de tomada de decisão sobre os territórios em análise que justificou o planejamento
de um Sistema de Informação Geográfico -SIG de forma a catalogar, centralizar e
disponibilizar Informação Geográfica de qualidade temática e rigor topológico. Para chegar a
esse resultado, ainda é necessário ter um processo rígido de validação de dados digitados.
As técnicas de Geoprocessamento por se apresentarem multidisciplinares, podem ser
aplicadas em diversos estudos; como se pode observar no presente trabalho, onde, a partir da
coleta, espacialização e posteriores análises desses dados, complementados com trabalho de
campo, permitem uma melhor compreensão do espaço geográfico.
Foi modelado e criado um banco de dados, relacionando-o com a localização
geográfica para ser acessado por um Sistema de Informação Geográfica -SIG, que permite a
identificação visual dos processos de alocação ou distribuição espacial das propriedades
beneficiadas com tanques de resfriamento de leite financiadas pela SUFRAMA. À localização
foram associadas às informações alfanuméricas, dados qualitativos e quantitativos, obtidas
das entrevistas que encontravam-se em papel e/ou planilhas eletrônicas, inseridas num banco
de dados que vai ter atualizações de forma permanente e guardar históricos, para contribuir
com análises planejadas no momento das entrevistas ou outras que vão surgir quando
cruzadas com outras informações.
O software SIG, GeoMedia Profissional ® junto com os registros na base de dados
Microsoft Access®, com arquitetura em camadas que armazena atributos espaciais e
alfanuméricos, e com uso de consultas (queries), possibilitou visualizar um mapa temático
inicial da pecuária leiteira do município de Ariquemes (RO), considerando atributos de dados
obtidos da propriedade e do produtor, e podem incluir pesquisas relacionadas com distâncias.
Isso pode ser estendido para outras regiões, municípios ou estados e, para diversos geocampos, como outros produtos do agronegócio.
Ainda, como trabalho futuro, podem ser geocodificados todas as propriedades de
outros municípios beneficiados com os tanques de resfriamento, complementar com dados de
investimento e assim, poder avaliar as regiões que teve um rendimento melhor, e analisar uma
aplicação eficiente dos recursos contemplados para o financiamento da produção
agropecuária. Isso significaria tomar decisões para planejar de forma eficiente, futuras
aplicações de recursos, e analisar tanto as regiões que tiveram melhor desempenho, analisar
aplicação de novos recursos e analisar os que tiveram menor desempenho para tentar resolver
as deficiências, destacando o verdadeiro papel da tecnologia do SIG, que é auxiliar nas
tomadas de decisões. Dessa forma pode-se dizer que objetivos foram alcançados, tanto o geral
como os específicos.
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