Proposta do IG é promover uma emissão de alerta automatizada, com certa antecedência, aos eventos extremos no litoral de São Paulo, levando em consideração as áreas de risco e a quantidade de chuva. Usando uma técnica de Aprendizado de Máquina - Árvore de Decisão.

1. Alerta pluviométrico no Litoral
de São Paulo e Árvore de decisão
Lorena de Souza
Outubro 2014

2. 01
Alertas Climáticos
Litoral de São Paulo

3. Contexto do problema do Instituto Geológico
❖ Proposta do IG é promover uma emissão de alerta
automatizada, com certa antecedência, aos eventos extremos
no litoral de São Paulo, levando em consideração as áreas de
risco e a quantidade de chuva.
❖ As UTBs foram previamente classificadas pelo IG como áreas
de menor à maior risco.
❖ Os níveis de chuva em milímetros cúbicos de água também
foram previamente mapeados pelo IG, a fim de compor a
classificação final do risco da UTB.
15/10/2014
Apresentação para Instituto Geológico
3

4. 02
Plataforma TerraMA2

5. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
A plataforma de tecnologia do INPE é um conjunto de software
aberto, baseado em arquitetura de serviços, com o objetivo de
monitorar alertas de riscos ambientais.
Para o projeto do Instituto Geológico foram usados os seguintes
softwares:
✓ TerraMa2
✓ Terra View
✓ TerraLIB
✓ TerraOGC
✓ AlertaWEB
5
Apresentação para Instituto Geológico
Data

6. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
Softwares que apoiam o funcionamento correto da Plataforma:
✓Apache TomCat
✓Apache Http
✓Java JRE7
✓PostgreSQL
✓Linguagem de programação LUA
Data
Apresentação para Instituto Geológico
6

7. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
Arquitetura Orientado à Serviço
❖ Visão Geral da Plataforma:
▪ Serviços: Análise, Coleta, Animação, Notificação e Planos
▪ Módulo de Configuração e Módulo de Administração
▪ Banco de Dados
▪ Visão das Análises pela Web
Data
Apresentação para Instituto Geológico
7

8. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
Arquitetura Orientado à Serviço / Stakeholders
Data
Apresentação para <insira no rodapé>
8
Plataforma
TerraMA2
Organização
monitora
ocorrência
desastre
Agentes
competentes
para
prevenir
Órgãos
Fornecem
Dados
dinâmicos
Operadores
das Analises
Sistema
Definem
escopo das
Analises

9. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
Arquitetura Orientado à Serviço
Data
Apresentação para Instituto Geológico
9

10. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
Estrutura do Banco de Dados
O banco de dados usado na plataforma é composto por dados
estáticos e dados dinâmicos. Todos estes dados estão
armazenados no Banco de Dados, em MySQL/PostgreSQL, e
acessados pelo TerraView.
❖ Dados estáticos: ‘Shapes’ que representam as UTBs.
❖ Dados dinâmicos: arquivos sobre condições ambientais
variáveis buscados de tempos em tempos de um servidor. Neste
caso, do servidor do CPTEC – Centro de Previsão de Tempo e
Estudos Climáticos.
10Data
Apresentação para Instituto Geológico

11. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
Tela principal do TerraView:
Data
Apresentação para Instituto Geológico
11

12. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Dados
Dados dinâmicos utilizados:
❖ Eta5km
▪ Através dos dados dinâmicos do ‘Eta5km’ a plataforma recupera a máxima
previsão de chuva da próxima hora.
❖ Hidroestimador
▪ Através dos dados dinâmicos ‘Hidro’ a plataforma recupera o histórico máximo
do que choveu nas últimas 24hs.
Estes dados dinâmicos são configurados no TerraMA2 via FTP.
Data
Apresentação para Instituto Geológico
12

13. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Histórico
Data
Apresentação para Instituto Geológico
13
❖ O valor da taxa pode ser Max, Min ou Média.

14. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Previsão
Data
Apresentação para Instituto Geológico
14

15. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Configura o Banco de Dados gerado pelo TerraView
Data
Apresentação para Instituto Geológico
15

16. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Dados Dinâmico
Data
Apresentação para Instituto Geológico
16
❖ Configuração do Servidor:
❖ Configuração da grade:

17. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Objeto Monitorado
Data
Apresentação para Instituto Geológico
17

18. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise
Antes de implementar a análise para emitir o alerta por polígono,
mapeamos duas informações importante:
❖ Faixa de milímetros cúbicos de chuva
❖ Risco de cada UTB, que pode ser: RI, RII, RIII e RIV.
O alerta pode ser de 4 tipos/níveis:
✓ 1 – Observação
✓ 2 – Atenção
✓ 3 – Alerta
✓ 4 – Alerta Máximo
Data
Apresentação para Instituto Geológico
18

19. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise
O Alerta só será emitido após o cruzamento da quantidade de chuva
em milímetro de água com o risco da UTB.
A quantidade de chuva em milímetro é oriunda de um somatório do
histórico de chuva nas últimas 24hs e da previsão de chuva na próxima
hora.
Data
Apresentação para Instituto Geológico
19
Soma chuva
(mm)
Histórico máx.
chuva em
24_hora
=+
Previsão de
Chuva por
hora

20. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise
❖ Matriz de Chuva X Risco oriunda da Árvore de Decisão
Data
Apresentação para Instituto Geológico
20
RI RII RIII RIV
0<S<40 1 1 1 1
40<S<60 1 1 1 2
60<S<80 1 2 2 2
80<S<100 1 2 2 3
100<S<120 2 2 3 3
120<S<140 2 3 3 4
140<S<160 3 3 4 4
160<S<180 3 4 4 4
180<S 4 4 4 4

21. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise
Data
Apresentação para Instituto Geológico
21

22. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise
❖ Captura dados dinâmicos e soma
22Data
Apresentação para Instituto Geológico
❖ Estrutura da faixa de valores
❖ Emissão de alerta a partir da Matriz

23. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise / Resultado
❖ Resultado no mapa do Litoral de São Paulo:
Data
Apresentação para Instituto Geológico
23

24. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise / Resultado
❖ Resultado no mapa do Litoral de São Paulo:
24Data
Apresentação para Instituto Geológico

25. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise / Resultado Web
25Data
Apresentação para Instituto Geológico
❖ Resultado no mapa do Litoral de São Paulo pela Web:

26. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise / Resultado Web com curvas de Nível
Data
Apresentação para <insira no rodapé>
26

27. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise / Resultado Web
Data
Apresentação para Instituto Geológico
27

28. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise / Resultado Web / Histórico de Eventos
Data
Apresentação para Instituto Geológico
28

29. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Análise / Resultado Web / Histograma das Análises
Data
Apresentação para Instituto Geológico
29

30. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
INPE / Configurações
❖ Roteiro da prática:
1. Importar dados Ambientais/Estáticos no ‘TerraView’
2. Configurar no ‘TerraMA2 Administrativo’
3. Importar dados Dinâmicos no ‘TerraMA2 Configuração’
4. Configurar a Análise
5. Escrever a análise em LUA.
6. Visão Geral de LUA
7. Configurar o TerraOGC
8. Configurar o AlertaWeb
9. Mostrar funcionalidade do AlertaWeb
Data
Apresentação para Instituto Geológico
30

31. Plataforma de Monitoramento de Riscos Ambientais
Fonte:
Data
Apresentação para <insira no rodapé>
31
❑ Informações gerais: www.dpi.inpe.br/terrama2/

32. Obrigada
Lorena de Souza
Outubro 2014