e-Litter: Sistema de coleta de dados biológicos

Universidade Federal de Sergipe
Departamento de Computação
Bacharelado em Ciência da Computação
Disciplina: Tópicos Esp. em Engenharia de Software

Especificação do Sistema e Definições do Produto
e-Litter

Equipe: Rafael Mendonça França
Rubens de Souza Matos Júnior

Docente: Rogério P. C. Nascimento

Março de 2008

1. INTRODUÇÃO

Este produto deve servir como ferramenta de apoio para grupos de pesquisa na área
de biologia, mais especificamente na atividade de armazenamento dos dados de coletas
de material orgânico. O mesmo deve auxiliar nas tarefas de cadastro de dados e geração
de gráficos e de relatórios sobre a produção de serapilheira (matéria orgânica derrubada
pela vegetação) nos locais estudados.

1.1 Objetivos

Disponibilizar um software específico para a automatização do armazenamento dos
dados das coletas e da situação climática nas regiões de coleta.
Possibilitar, através do software, a realização de cálculos estatísticos, assim como a
geração de gráficos e relatórios, de maneira simples e prática.
O software deve ser possível de ser utilizado em diferentes projetos de pesquisa,
separando os dados por projeto, inclusive com perfis de acesso diferentes para cada
usuário, a depender do projeto em que ele está trabalhando.

1.2 Âmbito do produto

O produto destina-se especialmente a pesquisadores da área de ciências biológicas,
que trabalhem com coleta de matéria orgânica depositada ao longo do tempo pela
vegetação, tais como folhas, flores, frutos, etc. Os usuários deverão ser os integrantes
de um grupo de pesquisa e terão de utilizar a aplicação de maneira centralizada, já que
a mesma não possibilitará acesso via Web, ou quaisquer outras formas remotas. Os
responsáveis por cada projeto terão a tarefa de controlar o cadastro de quais usuários
tem acesso a seu respectivo projeto, assim como de definir os tipos de materiais que
poderão existir nas coletas cadastradas.
As funcionalidades que o software implementa são as descritas em baixo:

• Cadastrar e manter dados de coletas
• Manter lista de áreas de coleta.
• Manter lista de locais de coleta.
• Manter lista de tipos de ambiente.
• Manter lista de pontos de coleta.
• Manter lista de espécies.
• Manter dados climáticos das regiões onde são realizadas as pesquisas.
• Gerar gráficos da produção de serapilheira em relação a um determinado período
de tempo.
• Gerar relatórios da produção de serapilheira em relação a um determinado
período de tempo.
• Controlar o acesso à aplicação e às informações.

1.3 Contexto do software

Este software enquadra-se na área da pesquisa de campo em Biologia, no entanto
podendo ser adaptado para algumas outras áreas semelhantes, que trabalhem com
coleta, classificação e análise quantitativa dos dados com relação ao tempo. Segundo
relatos da profª Myrna Landim, a quem o produto destina-se inicialmente, os softwares
utilizados atualmente foram projetados para pesquisa de natureza diferente, não sendo
muito adequados para os propósitos específicos dela.

1.4 Restrições de negócio/produto

Esta aplicação terá de ser intuitiva e simples de utilizar, sem que para isso seja
necessário formação específica, devido à possibilidade de alguns integrantes do grupo de
pesquisa não sentirem-se muito à vontade na área da informática.

Este produto, futuramente, pode ser modificado com o intuito de atender a demandas
mais gerais, já que seu desenvolvimento será, em parte, guiado de acordo com as
necessidades da profª Myrna Landim. Necessidades que, em princípio, podem divergir
daquelas apresentadas por outros pesquisadores da área.
O produto também será desenvolvido utilizando plataformas gratuitas, devido à
inexistência de recursos financeiros específicos para a construção do mesmo.

2. CENÁRIO DE UTILIZAÇÃO

Esta seção descreve os mais importantes cenários de utilização da aplicação, tabela de
requisitos identificados e outros diagramas relevantes ao sistema que se pretende
desenvolver.

2.1 Perfis de usuário

Esta aplicação possui 2 tipos de usuaŕio: o participante e o responsável. Com base
nesses 2 tipos existem os seguintes atores do sistema:
Participante – Este é o ator que utiliza a aplicação rotineiramente. Este usuário
pode atualizar os seus próprios dados pessoais (como por exemplo: login e senha),
introduzir dados de coleta, introduzir aŕeas, locais e pontos de coleta ainda não
cadastrados. Ele também terá acesso às ações de cadastro de condições climáticas,
assim como de geração de relatórios e gráficos.
Responsável – Este ator tem a responsabilidade de estabelecer quais usuários
(previamente cadastrados), terão acesso ao projeto. Também será tarefa dele definir
quais tipos de material poderão ser selecionados no ato do cadastro dos materiais
coletados. O administrador é uma especialização do ator participante.

2.2 Casos de uso

No diagrama de casos de uso, apresentado a seguir, é possível visualizar todos as
principais ações fornecidas pelo sistema. O diagrama também mostra, de maneira geral,
a relação de cada ator com os respectivos casos de uso.

A maioria dos casos de uso relacionados no diagrama apresenta sub-funções. A relação
completa dos casos de uso encontra-se a seguir:

UC1 – Manter dados de coleta
UC1.1 – Inserir dados de coleta
UC1.2 – Alterar dados de coleta
UC2 – Manter dados de projeto
UC2.1 – Criar um novo projeto
UC2.2 – Alterar dados do projeto
UC2.3 – Excluir projeto
UC3 – Manter dados de usuário no sistema
UC3.1 – Cadastrar usuário no sistema
UC3.2 – Alterar dados de usuário
UC3.3 – Excluir usuário do sistema
UC4 – Manter dados de usuário no projeto
UC4.1 – Inserir usuário num projeto
UC4.2 – Excluir usuário do projeto
UC5 – Registrar condições climáticas
UC6 – Gerar gráficos
UC6.1 – Gerar gráfico de produção total
UC6.2 – Gerar gráfico de participação por espécie na produção total
UC6.3 – Gerar gráfico da produção de uma espécie
UC6.4 – Gerar gráfico da produção de um tipo de material
UC6.5 – Gerar gráfico de participação por tipo de material na produção total
UC7 – Gerar relatórios
UC7.1 – Gerar relatório de produção total
UC7.2 – Gerar relatório de participação por espécie na produção total
UC7.3 – Gerar relatório da produção de uma espécie
UC7.4 – Gerar relatório da produção de um tipo de material
UC7.5 – Gerar relatório de participação por tipo de material na produção total
UC8 – Manter dados de tipo de material
UC8.1-Inserir tipo de material
UC8.2-Alterar tipo de material
UC8.3- Definir equivalências entre tipos de material
UC9 – Manter dados de espécie
UC9.1 – Inserir espécie
UC9.2 – Alterar dados de espécie
UC9.3 – Excluir espécie
UC10 – Manter dados de área
UC10.1 – Inserir área
UC10.2 – Alterar área
UC10.3 – Excluir área
UC11 – Manter dados de tipo de ambiente
UC11.1 – Inserir tipo de ambiente
UC11.2 – Alterar tipo de ambiente
UC11.3 – Excluir tipo de ambiente
UC12 – Manter dados de local
UC12.1 – Inserir local
UC12.2 – Alterar local
UC12.3 – Excluir local
UC13 – Manter dados de ponto de coleta
UC13.1 – Inserir ponto de coleta
UC13.2 – Alterar ponto de coleta
UC13.3 – Excluir ponto de coleta
UC14 – Manter coletores
UC14.1 – Inserir novo coletor
UC14.2 – Excluir coletor

UC15– Definir tipo de material alvo
UC16– Excluir tipo de material alvo

Um dos casos de uso principais é quot;Manter dados de coletaquot;, pois trata-se de um dos
objetivos primários do sistema. A descrição deste caso de uso e suas sub-funções é
listada abaixo. Cabe ressaltar que, embora o caso de uso quot;Manter dados de coletaquot; seja
realizado pelo Participante, somente o Responsável pode executar a subfunção Alterar
dados de coleta.

UC1 – Manter dados de coleta
Ator Participante (aqui chamado simplesmente como Usuário)
Listar os dados das coletas existentes, possibilitando inserção e
Finalidade
alteração de dados
Pré-condição Acesso dentro do perfil adequado
Pós-condição Lista das coletas realizadas gerada
Cenário Principal de Sucesso (Seqüência típica de eventos)
1. Usuário decide manter dados de coleta.
2. Usuário seleciona a opção de “Dados de coleta”.
3. Sistema apresenta os locais cadastrados na área escolhida.
4. Usuário escolhe o local desejado.
5. Sistema apresenta os pontos de coleta cadastrados para aquele local.
6. Usuário escolhe o ponto de coleta desejado.
7. Sistema lista os dados das coletas já cadastradas naquele ponto de coleta (coletor
utilizado, data de início e massa total coletada) e apresenta as opções “Inserir dados
de coleta” e “Alterar dados de coleta”.
8. Usuário seleciona uma das opções.
9. De acordo com a escolha, segue-se um dos sub-fluxos “Inserir dados de coleta” ou
“Alterar dados de coleta”.
10. Retorna ao passo 7.
Extensões (Seqüências Alternativas)
7a. Caso não haja coletas cadastradas
1. Sistema informa que não há coletas cadastradas e apresenta a opção “Inserir
dados de coleta”.
2. Retorna ao passo 10 (Seqüência típica de eventos)
8a. O usuário não deseja realizar nenhuma das operações disponíveis
1. Finaliza caso de uso

UC1.1 – Inserir dados de coleta
Ator Participante (aqui chamado simplesmente como Usuário)
Finalidade Inserir os dados do material coletado
Pós-condição Os dados referentes à coleta foram armazenados
• Caso algum coletor tenha sido danificado ou roubado, o
Regra usuário não irá selecionar este coletor, e o sistema vai
desconsiderá-lo para efeito de cálculo.
Nível Subfunção
1. Usuário tem dados de uma coleta a serem registrados.
2. Usuário seleciona a opção de “Inserir dados de coleta” no caso de uso “Manter
dados de coleta”.
3. Sistema apresenta os campos a serem preenchidos.
4. Usuário informa a data de início e de fim da coleta.
5. Sistema apresenta a lista dos coletores cadastrados para o ponto de coleta.
6. Usuário seleciona coletor, enquanto houver coletor cujo material ainda não foi
cadastrado.
7. Sistema solicita tipo do material coletado, espécie e massa.

8. Usuário seleciona tipo de material.
9. Usuário seleciona espécie.
10. Usuário informa a massa do tipo selecionado.
11. Usuário solicita gravação dos dados referentes àquele tipo de material coletado.
12. Sistema grava os dados em meio persistente.
6a. Os dados de todos os coletores já foram armazenados.
1. Finaliza caso de uso (Seqüência Típica de Eventos).
7a. Já foram inseridos os dados de todos os tipos de materiais coletados.
9a. A espécie a que pertence o material não pode ser identificada.
1. Usuário não preenche o campo espécie.
9b. A espécie desejada ainda não foi cadastrada
1. Cadastra nova espécie (UC9.1)

UC1.2 – Alterar dados de coleta
Ator Responsável
Finalidade Alterar os dados do material coletado
Pré-condição Acesso dentro do perfil de responsável pelo projeto
Pós-condição Os dados referentes à coleta foram alterados
Nível Subfunção
1. Responsável necessita alterar os dados de uma coleta.
2. Responsável seleciona a opção “Alterar dados de coleta” para uma determinada
coleta no caso de uso “Manter Coleta”.
3. Sistema exibe os dados cadastrados daquela coleta
4. Responsável altera os dados desejados
5. Sistema solicita confirmação
6. Responsável confirma alteração
7. Sistema grava as informações em meio persistente
8. Finaliza caso de uso.
4a. O responsável cancela a alteração da coleta
6a. O responsável não confirma a alteração.

Outros 2 casos de uso de suma importância para o projeto são quot;Geração de gráficosquot; e
quot;Geração de relatóriosquot;. Ambos apresentam sub-funções, de acordo com o tipo de
informação que se deseja obter. Como há muitas semelhanças entre as entradas de
dados para gráficos e relatórios do mesmo tipo, aqui apresentaremos apenas os casos
de uso relacionados à geração de gráficos.

UC6 – Gerar gráficos

Ator Usuário
Finalidade Gerar gráficos descritivos da produção de serapilheira
Pós-condição Gráfico gerado
1. Usuário decide gerar gráfico da produção de serapilheira
2. Usuário escolhe a opção “Gerar gráfico”
3. Sistema lista as opções de plotagem disponíveis
4. Usuário seleciona a opção desejada
5. De acordo com a opção escolhida, segue um dos casos de uso: 6.1, 6.2 ,6.3, 6.4 ou
6.5
4a. O usuário decide realizar outra operação.

UC6.1 – Gerar gráfico de produção total
Ator Usuário
Finalidade Gerar gráfico da produção total de serapilheira
1. Usuário decide gerar gráfico da produção total de serapilheira
2. Usuário escolhe a opção “Gráfico de produção total”
3. Sistema lista os locais cadastrados no projeto.
4. Usuário seleciona o local desejado e solicita geração do gráfico.
5. Sistema gera gráfico da produção total registrada para o local desejado.
5a. Não há dados suficientes para gerar o gráfico
1. Sistema exibe mensagem relatando o erro.
2. Volta para o passo 3.

UC6.2 – Gerar gráfico de participação por espécie na produção total
Ator Usuário
Gerar gráfico da participação de cada espécie na produção de
Finalidade
serapilheira de um determinado local
1. Usuário decide gerar gráfico da participação de cada espécie na produção de
serapilheira.
2. Usuário escolhe a opção “Gráfico de participação por espécie”

5. Sistema gera gráfico de setores, da porcentagem de massa de cada espécie na
produção total registrada para o local desejado.
1.Sistema exibe mensagem relatando o erro.
2.Volta para o passo 3.

UC6.3 – Gerar gráfico da produção de uma espécie
Ator Usuário
Gerar gráfico da produção de uma determinada espécie em um
Finalidade
determinado local
1. Usuário decide gerar gráfico da produção de uma determinada espécie em um
determinado local.
2. Usuário escolhe a opção “Gráfico de produção de uma espécie”
3. Sistema lista os locais e as espécies cadastrados no projeto.
4. Usuário seleciona o local desejado, a espécie e solicita geração do gráfico.
5. Sistema gera gráfico da produção da espécie registrada para o local desejado.

UC6.4 – Gerar gráfico da produção de um tipo de material
Ator Usuário
Gerar gráfico da produção de um determinado tipo de material em
Finalidade
um determinado local.
1. Usuário decide gerar gráfico da produção de um determinado tipo de material em
um determinado local.
2. Usuário escolhe a opção “Gráfico de produção de um tipo de material”
3. Sistema lista os locais cadastrados no projeto e os tipos de materiais.
4. Usuário seleciona o local desejado, o tipo de material e solicita geração do gráfico.
5. Sistema gera gráfico da produção do tipo de material registrada para o local
desejado.

UC6.5 – Gerar gráfico de participação por tipo de material na produção total
Ator Usuário
Gerar gráfico da participação de cada tipo de material na produção
Finalidade
de serapilheira de um determinado local
1. Usuário decide gerar gráfico da participação de cada tipo de material na produção de
serapilheira.
2. Usuário escolhe a opção “Gráfico de participação por tipo de material”
5. Sistema gera gráfico de setores, da porcentagem de massa de cada tipo de material
na produção total registrada para o local desejado.
1.Sistema exibe mensagem relatando o erro.
2.Volta para o passo 3.

3. Modelo de dados

Os Modelos de Dados destinam-se a especificar as estruturas de dados e regras de
negócio necessárias para suportar um sistema, representando um conjunto de requisitos
de informações de negócio. Aqui estão representados alguns diagramas, com o intuito
de modelar tanto o negócio, quanto os dados correspondentes no sistema.

3.1. Diagrama conceitual

3.2 Dicionário de dados

Para um melhor entendimento dos conceitos definidos no diagrama conceitual,
apresentamos um glossário de termos:

Item Descrição Sinônimos
Unidade de pesquisa em que ocorrem coletas de
Projeto
material vegetal e são analisados estatisticamente
Acidente geográfico em que ocorrerão os estudos.
Área
Exemplo: Rio Sergipe, Floresta Amazônica.
Localização específica dentro de uma área onde
Local
ocorrerão as coletas. Exemplo: Foz, Nascente.
Classificação do meio ambiente estudado de
Tipo de ambiente acordo com seu conjunto de características:
Exemplo: Manguezal, Mata Atlântica.
Porção do ambiente caracterizado por
sub-ambientes distinguidos por suas
Ponto de coleta Bosque
características específicas. Exemplo: Bosque da
franja, Bosque do interior.
Compartimento que será utilizado para coletar
materiais depositados naturalmente no seu interior
Coletor
depois de desprenderem das espécies vegetais
locais.
Fragmentos vegetais que se desprendem
Serapilheira,
Material naturalmente e formam a camada de insumo
Litter
orgânico que servirá de adubo para o bosque.
Montante de material depositado no coletor em
Coleta um determinado período e que será objeto de
estudo estatístico.

Classificação taxionômica dos tipos vegetais
Espécie
encontrados no bosque em estudo.
Condições Índices que descrevem o comportamento climático
climáticas em um determinado período.
Estação meteorológica da qual são obtidos os
Estação climática
dados sobre condição climática
Classificação do material recolhido em folha, fruto,
Tipo de material
madeira (caule), etc...

Em seguida, apresentaremos um dicionário de dados detalhado, sobre os atributos de
cada classe do sistema.

• Projeto
• descricao: Descrição textual breve sobre o projeto.
• periodicidade_prevista: Periodicidade, em dias, prevista para o tempo
entre as coletas a serem realizadas no projeto.
• dt_instalacao_coletores: Data da instalação inicial dos coletores no(s)
local(is) de coleta.
• Usuário
• nome: Nome completo do usuário
• senha
• Controlador da sessão
• usuarioAtual: Usuário que está logado no sistema, no momento.
• projetoAtual: Projeto no qual o usuário atual está trabalhando no
momento utilizando o sistema.
• perfilAcesso: Perfil indicativo da hierarquia do usuário no projeto atual: R
se responsável e P se participante comum.
• Local
• nmLocal: Nome do local de coleta
• tpLocal: Tipo de local, quanto à classificação como acidente geográfico
• tpAmbiente: Tipo de ambiente, quanto à classificação como ecossistema
• Área
• dsArea: Nome da área onde está inserida determinado local de coleta
• Município
• nome_municipio: Nome do município onde está localizado o local de
coleta
• Estado
• nome_estado: Nome do estado onde está localizado o local de coleta
• Região
• nome_regiao: Nome da região brasileira onde está localizado o local de
coleta
• Condição Climática
• data_inicio: Data de início do intervalo de tempo no qual foram
registradas as informações de condição climática
• data_fim: Data de fim do intervalo de tempo no qual foram registradas
as informações de condição climática
• temperatura_media: Temperatura média em graus Celsius registrada no
período informado
• indice_pluviometrico: Índice pluviométrico em milímetros registrado no
período informado
• Estação Climática
• nome: Nome oficial da estação climática de onde são obtidas as
informações de clima para determinado local
• longitude: Longitude da estação climática
• latitude: Latitude da estação climática
• Ponto de coleta

• longitude: Longitude do ponto de coleta
• latitude: Latitude do ponto de coleta
• Coletor
• idColetor: Identificação do coletor, fornecida pelo usuário
• tamanho_m2: Área em metros quadrados do coletor
• Item coletado
• massa: Massa em gramas do item coletado
• Coleta
• dataInicio: Data de início da coleta
• dataFim: Data de fim da coleta, quando o material depositado nos
coletores é recolhido
• qtdColetores: Quantidade de coletores instalados, para efeito de
verificação de perda de coletores
• Espécie
• dsEspecie: Nome científico da espécie
• Tipo de material
• dsTipoMaterial: Descrição do tipo de material

3.3 Diagrama de classes

4. Descrição funcional

As funções são a representação lógica do comportamento de um objeto, consistindo em
ações efetuadas por este ou sobre um objeto. Listaremos aqui cada classe com suas
respectivas funções, assim como as interações entre os objetos, que ocorrem para a
realização destas funções.

4.1. Descrição de cada função

As funções de adição e remoção de objetos não serão relacionadas, devido a todas
serem semelhantes entre si, incluindo e excluindo as informações dos respectivos
objetos na/da base de dados. Tendo isto em mente, seguem as demais funções, que não
possuem esta natureza.

• Projeto
• associarUsuario: registra a permissão de acesso de determinado usuário
ao projeto, com o perfil de participante ou responsável.
• listarAreas: retorna uma coleção das áreas nas quais os locais
cadastrados no projeto estão inseridas
• listarLocais: retorna uma coleção dos locais cadastrados no projeto, que
estão em determinada área
• listarBosques: retorna uma coleção dos bosques (pontos de coleta) que
estão localizados em determinada área e local.
• listarColetas: retorna uma coleção das coletas que foram cadastradas
para determinado bosque, local e área.
• Usuário
• eResponsavelPor: verifica se o usuário tem privilégios de responsável por
determiando projeto
• Área
• listarLocais: retorna uma coleção dos locais que estão situadas naquela
área específica.
estão localizados em determinada local, pertencente à essa área.
para determinado bosque (ponto de coleta) e local dessa área.
• Local
estão localizados nesse local .
para determinado bosque (ponto de coleta) desse local.
• Ponto de coleta
• listarColetores: retorna uma coleção dos coletores que foram instalados
nesse ponto de coleta.
• Item de coleta
• obterItensColetadosEm: retorna uma coleção dos itens referentes a
determinado coletor em determinada coleta.
• Coleta
• listarColetores: retorna uma lista dos coletores utilizados para essa
coleta.
• Tipo de material
• declaraEquivalenciaCom: registra a equivalência de um determinado tipo
de material com outro(s), de forma a facilitar relatórios que agrupem
itens de tipos de material que tenham alguma relação entre si.
• Condição climática
• obterClimaEm: retorna as informações climáticas para determinado
município no período especificado por uma data inicial e uma data final.

4.2. Diagrama funcional

O diagrama de seqüência abaixo representa as interações entre os objetos envolvidos no
caso de uso quot;Manter dados de coletaquot;. Através dele são elucidados os métodos
envolvidos nesta função e a seqüência de execução dos mesmos. Vê-se que, para a
obtenção da lista de coletas, é preciso escolher através do formulário uma área, dentre
as listadas para aquele projeto, em seguida optar por um local, dentre aqueles listados
para a área escolhida, e assim até obter-se os dados da coleta em si. No diagrama ficam

claras as responsabilidades de cada classe nesse processo.

4.3. Restrições de projeto

As restrições de funcionalidades estabelecidas desde o nível de levantamento de
requisitos chegando ao nível de projeto são:

• O sistema será utilizado por um usuário somente por vez.
• Somente o usuário associado ao projeto com o perfil de responsável poderá
vincular/desvincular outros usuários ao mesmo projeto.
• Somente o usuário com o perfil de responsável poderá alterar dados das classes
coleta, itens de coleta e projeto.

4.4 Aspectos de desempenho e segurança

Deve haver uma preocupação maior com relação à eficiência do acesso às informações
na base de dados, pois o volume de informações armazenadas pode crescer
substancialmente a depender da quantidade projetos sendo administrados com o
sistema e da periodicidade das coletas realizadas. Quanto à segurança, as senhas dos
usuários devem ser armazenadas criptografadas na base de dados, assim como deve-se
evitar manter softwares de gerenciamento do SGBD acessíveis após o sistema começar a
ser utilizado efetivamente.

4.5 Descrição das interfaces

O sistema será instalado e utilizado em apenas um computador, no qual estará também
o banco de dados a ser utilizado. O diagrama de implantação a seguir exibe os
componentes do sistema.

e-Litter: Sistema de coleta de dados biológicos

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