Mobile Platforms Collaborative Mapping Tools' Potential on Terrestrial Ecological Trails Management (Potencial de Ferramentas de Mapeamento Colaborativo em Plataformas Móveis na Gestão de Trilhas Ecológicas Terrestres)

Universidade Federal do Paraná
Setor de Tecnologia
Departamento de Engenharia Ambiental
Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia Ambiental, apresentado como
requisito parcial à sua conclusão.
Orientadores:
Profª. Silvana Philippi Camboim
Prof. João Vitor Meza Bravo
Potencial de ferramentas de mapeamento
colaborativo em plataformas móveis na gestão
de trilhas ecológicas
Talles Di Cunto de Almeida

Sumário
 Motivação
 Revisão Bibliográfica
 Objetivos
 Justificativa
 Metodologia, Resultados e Discussão
 Conclusões

Motivação
 Reduzir riscos e impactos
negativos em trilhas e seus
usuários, usando plataformas
virtuais de mapeamento
colaborativo que facilitem a
experiência de visita;
 Oferecer recursos de
navegação e mapeamento
eficientes aos frequentadores
(e.g. evitando dependência de
sinal);
3
 Difundir metodologia de
produção de dados
geográficos complementar à
escassez nos mapas oficiais
em escalas maiores (e.g.
1:25.000);
 Apoiar a cultura de
transparência social e de
dados abertos e livres, com
base na Lei de Acesso à
Informação (Lei 12.527/11).

Revisão Bibliográfica
• “ (impactos) provocados pelas mudanças do meio
ambiente nas circunstâncias que envolvem a vida dos
seres humanos”, potencializados por ações humanas
ou não (CHRISTOFOLETTI, 1994 apud DAGNINO e
JUNIOR, 2007)
Exemplos:
 Despejos irregulares de rejeitos;
 Queimadas;
 Retirada de cobertura vegetal.
4
Impactos Ambientais

Garantir o desenvolvimento sustentável através de(a):
 Proteção às paisagens de beleza cênica;
 Valorização socioeconômica da biodiversidade;
 Promoção do ecoturismo e educação ambiental
Cria Unidades de Conservação, geridas conforme:
 Plano de Manejo: “documento elaborado a partir de
diversos estudos, com diagnósticos do meio físico,
biológico e social.” (MMA, 2016).
 Zoneamento: divisão interna em zonas de variados
graus de preservação e de regras de uso.
5
SNUC (Lei MMA 9985/2000)

 Acesso interno às Unidades de
Conservação;
 Educação ambiental -
paisagem, fauna, flora, ciclos
naturais, solo e clima;
Guiadas: pessoal técnico
capacitado a conduzir interpretação
e navegação pelos visitantes;
Autoguiadas: recursos
orientadores a conduzir
interpretação e navegação pelos
visitantes (e.g. placas e impressos).
* 6
Trilhas de Ecoturismo
Atividades em trilhas
(MMA, 2006):
1. Caminhada;
2. Mergulho;
3. Canoagem e Rafting;
4. Voo Livre;
5. Canionismo/Cachoeirismo;
6. Montanhismo e Escalada;
7. Ciclismo;
8. Visita a Cavernas;
9. Observação Embarcada;
10. Montaria;
11. Acampamento.

Dados ou informações geoespaciais
 Gerados por tecnologias como GPS, sensoriamento remoto, dentre
outras, relacionam características terrestres por posicionamento
geográfico (ORLANDINI, 2016; BRASIL, 2008).
Exemplos: relevo, rede hidrográfica, pontos de interesse, cobertura
vegetal, etc.
Sistemas de Informações Geográficas
 Sistemas capazes de capturar, armazenar, manipular e fornecer
visualizações de dados georreferenciados, integrando tais informações
de maneira a possibilitar tomadas de decisão por seus usuários.
(FOOTE e LYNCH, 1995; NGS, 2016; OZERNOY, R. SMITH e
SICHERMAN, 1981).
Aplicações: estudo de quantidade de visitantes, monitoramento de
cobertura vegetal, zoneamento, etc.
7
Dados abertos geoespaciais e SIG

Web 2.0
 Websites, portais e demais endereços
online voltados a conteúdo gerado por
usuários, com pouca ou nenhuma
restrição (e.g., blogs, wikis, Flickr, Twitter,
etc). GOODCHILD (2007).
OpenStreetMap
 Plataforma de mapeamento colaborativo
em código aberto e uso livre.
 Dados contribuídos pelo usuário, sem
nenhuma citação, referência ou outra
autoridade – definidos como VGI, ou IGV –
Informações Geográficas Voluntárias.
GOODCHILD (2007).
* 8
Web 2.0, VGI e Uso Recreativo de
Geoinformações
Uso Recreativo de Geoinformações
 Identificação de uso real de trilhas:
trilhas presentes em imagens de
satélites, mas inexistentes em dados
oficiais; ou presentes em ambiente
real, mas inexistentes em imagens de
satélite e dados oficiais. (REHDER,
2016).
 Usuários de celulares são
importantes coletores e distribuidores
de informações geográficas
voluntárias (SUN e SONG, 2009);

Justificativa
Insuficiência e/ou falta de qualificação de funcionários para gestão das
UC e turismo nas trilhas, não solucionando todas as demandas (e.g.
conflitos de terra, segurança, incêndios, poluição sonora, erosão, etc.).
9
Fonte: CNUC, 2010

Justificativa
Insuficiência de dados geográficos oficiais frequentemente atualizados
para monitoramento constante das UC e trilhas
10
Fonte: Embrapa, 2013
Fonte: Camboim, Bravo e Sluter, 2015

Justificativa
Informações Geográficas
Voluntárias (IGV)
 Importante recurso diante do
quadro de desatualização
cartográfica.
Frequentadores de trilhas
 Bom estado das trilhas e
aproveitamento da visita
 Potenciais mapeadores-
compartilhadores de
informações e colaboradores na
gestão sustentável das UC.
(COLEMAN, GEORGIADOU e
LABONTE, 2009)
11

Objetivos
OBJETIVO GERAL
Analisar o potencial de usuários de aplicativos móveis e
visitantes de trilhas ecológicas como colaboradores na
gestão destas, por meio do uso e compartilhamento de
Informações Geográficas Voluntárias nestas plataformas;
e promover, consequentemente, uma metodologia para
um melhor aproveitamento do potencial destes
ambientes.
12

Objetivos
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Comparar aplicativos Android de mapeamento e navegação gratuitos
e/ou abertos para atividades ao ar livre e testar suas características e
funções com relação às tarefas dos usuários em potencial;
2. Caracterizar, em primeiro questionário, os principais visitantes de
trilhas, quais as informações desejadas por estes antes e durante a
navegação, como gostariam de vê-las disponibilizadas em aplicativos
móveis, e qual seu potencial como mapeadores voluntários;
3. Aplicar segundo questionário aos interessados em testar e analisar os
aplicativos em trilhas, para caracterizar suas interações com estes e
confirmar seu potencial como colaboradores à manutenção e
preservação das trilhas visitadas.
13

Metodologia, Resultados e Discussão
14
1. Definição e análise comparativa entre
os aplicativos
2. Definição dos participantes
3. Desenvolvimento e aplicação dos
questionários

 Contagem de referências
 Github – site
desenvolvimento de software
 Androidpit e Appcrawlr – site
desenvolvimento apps
Android
 Pontuação (de 0 a 5)
 Google e Google Play – sites
de busca apps Android
15
Definição e análise comparativa entre os aplicativos
Análise inicial
 Palavras-chave
1. “topo maps”
2. “hiking maps”
3. “off-line maps”
4. “off-line gps”
5. “off-line navigation”
6. “android off-line maps”

Requisitos essenciais:
1. Download e uso gratuito do app e mapas;
2. Navegação e mapeamento off-line;
3. Transferência de trilhas, pontos e informações relacionadas (e.g.
texto, foto, coordenadas);
4. Criação e armazenamento de trilhas georreferenciadas;
5. Interface de uso fácil.
 *Uso do OSM como mapa-base;
* 16
Análise inicial e exclusão

1. (Google) My Maps;
2. All-in-One Offline Maps e AlpineQuest GPS Hiking (Lite);
3. BackCountry Navigator;
4. Geotracker;
5. GPS Essentials;
6. Map It;
7. Maps.Me;
8. OSM Tracker;
9. Polaris Navigation GPS;
10. Vespucci OSM editor.
* 17
Exclusão

De 15 aplicativos, 4 foram
selecionados:
1. Locus Map Free;
2. ViewRanger GPS;
3. Avenza PDF Maps;
4. OSMAnd Maps & Navigation.
18
Análise final

1. Curitiba (10, 12 e 16 de Agosto):
 Trilha mista (urbana e natural)
 Familiarização, mapeamento e navegação off-line
 Testados: OSMAnd, Locus e ViewRanger
2. Ilha do Mel (13 de Agosto):
 Trilha natural
 Navegação off-line (dados OSM)
 Testado: OSMAnd
3. Trilha “pão de Loth” (09 de Setembro):
 Trilha natural
 Navegação off-line (arquivo de outro usuário)
 Testado: OSMAnd
19
Análise final e testes

* 20
 22 aspectos principais (em):
1. Informações;
2. Características;
3. Tarefas
Análise final e testes
 Características em comum
(adicionais):
 Representação em diferentes
coordenadas;
 Registro atualizado de altitude e
velocidade

21
Análise final e testes - Locus
Intermediários a Avançados:
 Eficácia no mapeamento e
navegação (riqueza de
recursos)
 Tempo de familiarização um
pouco maior que ViewRanger;
Turismo, esportes outdoor,
gestores, pesquisadores:
 Registro de trilhas e pontos
com fotos, anotações e
informações GPS
Vantagens
 Português brasileiro;
 Transferência de trilhas e
pontos ao OSM;
 Gerenciamento inteligente
de GPS;
Desvantagens
 Maiores escalas (melhor
qualidade) indisponíveis off-
line;

Vantagens
 Rede de compartilhamento
multiplataforma (PC e celular);
 Criação e visualização de trilhas
próximas com:
1. Níveis de dificuldade;
2. Tipos de acesso/uso (a pé, em
veículo, bicicleta, etc.);
3. Percurso total;
4. Satisfação dos usuários.
Desvantagens
 Recursos limitados
25
Análise final e testes - ViewRanger
Casuais a Iniciantes:
 Simplicidade no
mapeamento e navegação
off-line.
Turismo e esportes outdoor:
 Registro de trilhas e pontos
com informações GPS;
descrição detalhada das
trilhas.

Vantagens
 Até 3 mapas, qualquer tema,
qualquer origem, após
tratamento ou busca externa
(e.g. OSM);
 Criação e edição de foto e
escrito a pontos das trilhas;
 Medição e armazenamento de
distâncias e áreas.
Desvantagens
 Escassez mapas-base com
escalas visíveis a trilhas à pé;
30
Análise final e testes - Avenza
Usuários avançados e/ou
profissionais (e.g gestores,
profissionais de esportes de
aventura, pesquisadores em
campo, etc.):
 Exige habilidade ou interesse
na criação e/ou transferência
de mapas.

Vantagens
 Português brasileiro;
 Boa resolução nos mapas;
 Sobreposição de até 3 camadas
de informação;
 Transferência de pontos ao OSM.
Desvantagens
 Download máximo de 7 mapas-
base;
 Mapeamento menos direto que
Locus e ViewRanger
33
Análise final e testes - OSMAnd
Intermediários a Avançados,
todas as finalidades (lazer e
profissional):
 Eficácia no mapeamento e
navegação (riqueza de
recursos);
 Familiarização parecida com
Locus; registro de
informações GPS necessita
app auxiliar.

36
Definição dos participantes

37
Definição dos participantes
Tipos de
participantes
Entusiastas
em turismo e
esportes de
aventura
Envolvidos na
gestão de
trilhas
Comunidade Acadêmica
(e.g. grupos de
mochileiros etc)
(e.g. clubes de
montanhismo, de
escoteiros, ICMBio
etc)
Grupos de
Acadêmicos de
Engenharia
Ambiental
Grupos de ex-
bolsistas do
programa Ciência
sem Fronteiras
Grupos de
estudos
Rede
utilizada
Facebook e
WhatsApp
Email Facebook
Justificativa
Visitantes de trilhas com frequência e
habilidade variadas
Acadêmicos na área de estudo do projeto (engenharia,
tecnologia e ambiente)
Motivações
• Novas soluções de navegação e
mapeamento;
• Senso de pertencimento e
cidadania;
• Colaboração em trabalho
acadêmico;
• Interesses profissionais.
• Novas tecnologias;
• Desenvolvimento acadêmico;
• Colaboração em trabalho acadêmico;
• Viagens e turismo (de lazer e de aventura);
• Interesses profissionais.

 Questionário 1 (Setembro)
 Caracterizar frequentadores - idade, escolaridade, frequência e finalidade de visita, frequência e
nível de habilidade no uso de mapas;
 Investigar seu interesse em informações referentes a planejamento e navegação; e na
disposição e compartilhamento destas em apps Android;
 Enviado aos grupos de interesse via Facebook e WhatsApp;
 24 questões, 88 respondentes.
 Questionário 2 (Outubro)
 Avaliar experiências e impressões dos usuários com os aplicativos em trilhas;
 Confirmar seu potencial como mapeadores voluntários na gestão participativa de trilhas
(positivos, negativos);
 Enviado por email a todos que escolheram, no primeiro questionário, testar os aplicativos e
compartilhar suas experiências (39 interessados);
 34 questões, 3 respondentes efetivos;
 1 respondente / 1 app: OSMAnd, ViewRanger e Locus Map.
38
Desenvolvimento e aplicação dos questionários

0
2
4
6
8
10
12
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 34 35 36 38 39 40 41 42 44 46 47 51 52 57
Distribuição Etária
2% 2%
10%
20%
66%
Graduação (60 respostas)
Ciências Biológicas
Interdisciplinares e
Outros
Ciências da Terra
Ciências Humanas
Tecnologias
* 39
0%
9%
17%
30%
44%
Pós-graduação (23 respostas)
Ciências Biológicas
Ciências Humanas
Interdisciplinares e
Outros
Ciências da Terra
Tecnologias

* 40
27%
26%
22%
12%
13%
"Com que frequência você costuma
percorrer trilhas?"
Pouco uma vez por
semestre, duas
vezes por ano,
aproximadamente
Raramente uma
vez por ano ou
menos,
aproximadamente
Normalmente uma
vez a cada dois
meses,
aproximadamente
Bastante uma vez
por mês,
aproximadamente
Sempre todas as
semanas,
aproximadamente 1
1
3
3
5
8
50
73
Trabalho (busca e
salvamento)
Religião (romaria,
procissão etc)
Trabalho (esportes de
aventura)
Trabalho (gestão
ambiental)
Outros
Estudo
Esportes de aventura
(não remunerado)
Lazer e turismo geral
"Com que finalidade você
costuma fazer trilhas?" –
respondentes em %

* 41
1% 11%
22%
26%
40%
Nível de habilidade e frequência no
uso de mapas de trilhas
Profissional
Avançado, com muita
experiência e/ou uso
praticamente diário
Leigo, sem experiência
nenhuma e/ou nenhum
uso
Mediano, com
experiência razoável
e/ou uso frequente
Iniciante, com pouca
experiência e/ou uso
raro

* 42
2
25
31
59
Outro
Impresso (papel)
(não utilizo mapas antes das trilhas)
Digital (computadores, celulares,
tablets, etc.)
Tipo de mapa antes de percorrer alguma trilha -
porcentagem de respondentes
11%
6%
14%
69%
“Costuma criar ou compartilhar dados de
mapas digitais?"
Sim, costumo criar
dados em mapas
digitais
Sim, costumo
compartilhar dados
em mapas digitais
Sim, costumo criar e
compartilhar dados
em mapas digitais
Não, não costumo
criar nem
compartilhar dados
de mapas digitais

Outros
3%
SIM, costumo
criar e/ou
compartilhar
em mapas
digitais
10%
SIM, costumo
criar e/ou
compartilhar
em outros
meios (redes
sociais,
conversas
informais,
fóruns etc.)
22%
NÃO costumo
criar nem
compartilhar
essas
informações
65%
"Depois de uma trilha, você costuma
compartilhar os principais pontos de interesse
ou de referência?"
* 43

Uso de celulares em trilhas
 Uso, quando levam (90% respondentes):
 Fotos, uso GPS, ligações e aplicativos de mapas
 Motivos, quando não levam:
 Inútil quando falta sinal ou bateria
 Solução/mitigação:
 Navegação GPS off-line e gerenciamento inteligente de bateria
44

0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
3
3
3
2
3
3
3
5
4
3
3
5
4
4
4
5
4
5
4
5
3
4
3
4
5
5
3
5
5
5
3
4
3
5
4
Formações vegetais
Finanças
Túneis e pontes
Trilhas diversas
Alimentação
Acomodações
Hidrografia
Imagem de satélite
Saúde e emergência
Bicas e bebedouros
Topografia (curvas de nível)
Relevo em cores
Cumes/picos
Bifurcações, entradas e saídas
Malha rodoviária
OSMAnd (U1) ViewRanger (U2) Locus Map (U3)
* 45
Informações nos mapas (importância de 1 a 5) – Questionário 2

* 46
Características e funções – Questionários 1 e 2
1. Funcionamento off-line
2. Download e uso gratuito
3. Interface de uso fácil
4. Funcionalidades GPS (coordenadas, cobertura, intensidade e
precisão)
5. Registro atualizado da distância percorrida
6. Download de mapas
7. Registro atualizado de tempo percorrido
8. Visualização de trilhas próximas e suas características
9. Registro do nível de dificuldade da trilha
10.Autonomia de bateria
11.Criação e edição de informações de trilhas
12.Exportação de arquivos (trilhas, fotos e outros)

* 47
2
36
50
64
77
88
88
Outras
Gestão ambiental -
voluntário
Gestão ambiental -
profissional
Busca e salvamento e/ou
registro de emergência
Navegação para turismo de
aventura
Navegação geral
Mapeamento das trilhas
Questionário 1 - Respondentes em %
0
0
4
4
5
5
3
3
3
5
3
3
4
4
3
3
4
5
Gestão ambiental
profissional
Gestão ambiental voluntária
Navegação para turismo de
aventura
Navegação geral
Mapeamento das trilhas
Busca e salvamento
Questionário 2 - Grau de importância,
de 1 a 5
OSMAnd (U1) ViewRanger (U2) Locus Map (U3)
Tarefas realizáveis

OSMAnd - “U1”
 “Trilha dos cânions”,
Itaimbezinho – RS;
 Ambientes naturais e rurais;
 Não antes visitada;.
Locus Map - “U3”
 Trilhas em ambientes urbanos,
São Paulo – SP;
 Não antes visitadas.
48
Testes dos aplicativos (pelos usuários)
ViewRanger - “U2”
 Travessia Couto-Prateleiras -
RJ; trilha do pico das Agulhas
Negras - RJ; e travessia da
Serra Fina – MG;
 Ambientes naturais;
 Conhecia bem uma das trilhas.

Conclusões
Produtores-usuários de IGV em trilhas:
 Entre causais e frequentes
 Lazer, turismo e esportes de
aventura
 Mapas digitais no planejamento
 Celulares nas trilhas (foto, GPS,
ligação e apps mapas)
 Não criam ou compartilham
informações de trilhas
 Interessados em apps de
mapeamento colaborativo em
trilhas
 Valorizam conscientização
ambiental na redução de
impactos nas trilhas
Aplicativos apresentam
características desejadas e
necessárias:
 Download e uso gratuito
de mapas
 Funções GPS
 Transferência e
armazenamento de
informações de trilhas
 Funcionamento off-line
 Facilidade de uso
49

Conclusões
 Apps não substituem totalmente
mapas impressos + GPS/bússola.
Razões:
 Autonomia de bateria (sugestão:
bateria reserva)
 Familiarização ao armazenamento
e transferência de dados (varia
com o usuário)
 Tamanho de mapas e capacidade
de armazenamento de dados
(varia com o aparelho)
 Funcionalidade dos mapas-base bem
avaliada, porém, com falta ou
desatualização de alguns dados.
 Faltam iniciativas que incentivem
práticas de mapeamento
colaborativo
 Mapathon – investida de
mapeamento das trilhas de
interesse, em campo ou laboratório,
usando aplicativo e posterior ou
imediata integração ao OSM, em
conjunto e em limitado espaço de
tempo. Vantagens:
 Atualização rápida e quantitativa ao
OSM nas áreas de trilhas
 Integração com Informações
Geográficas Profissionais (e.g.
CNUC, IBGE, ITCG, DSG, etc.)
50

Conclusões
 Visitantes de trilhas apresentam capacidade tanto
motivacional quanto técnica de serem produtores-
usuários de IVG nestes ambientes;
 Existe a base necessária para criação e
implementação de um sistema de informações
geográficas ambientais voluntárias: apps
funcionais/acessíveis + usuários motivados.
51

Muito obrigado pela atenção!

52

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Notas do Editor