SISTEMAS DE APOIO À DECISÃO E GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS: PROPOSTA DE UM MODELO CONCEITUAL

Pinheiro, Marcus Vinícius Chiulle; Falsarella, Orandi Mina; Mariosa, Pedro Henrique; Conti, Diego de Melo; Mariosa, Duarcides Ferreira

doi:10.1590/1981-5344/42254

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Artigos • Perspect. ciênc. inf. 29 • 2024 • https://doi.org/10.1590/1981-5344/42254 copiar

SISTEMAS DE APOIO À DECISÃO E GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS: PROPOSTA DE UM MODELO CONCEITUAL

DECISION SUPPORT SYSTEMS AND WATER RESOURCES MANAGEMENT: A PROPOSAL FOR A CONCEPTUAL MODEL

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

Sustentabilidade é um tema importante para a sociedade e tem três principais dimensões, a ambiental, a social e a econômica. Neste contexto, dentre os bens comuns ameaçados, a água desponta como principal recurso cerceado de incertezas quanto à sua disponibilidade. Para gerir recursos hídricos, os dados e informações são importantes para auxiliar no processo decisório. Assim, duas Tecnologias da Informação e Comunicação podem ser úteis para a criação de um Sistema de Apoio à Decisão (SAD), a Internet of Things (IoT) e o Big Data. Portanto, o objetivo deste trabalho é propor um modelo conceitual que represente um SAD que utilize Tecnologias de Informação e Comunicação com o propósito de fornecer informações e subsídios para auxiliar o processo decisório na gestão de recursos hídricos. A metodologia utilizada caracterizou-se como exploratória e de natureza qualitativa. Como resultado, foi apresentado o modelo conceitual de SAD com base na gestão da informação e no ciclo da Inteligência Organizacional e Competitiva. Pode-se concluir que o SAD proposto depende de informações dispersas nas bacias hidrográficas e a captura pode ser feita por redes de sensores IoT utilizando-se de Big Data para analisá-las historicamente e fazer projeções futuras.

Palavras-chave:
Gestão de recursos hídricos; Gestão da informação; Sistema de apoio à decisão; Inteligência organizacional e competitiva

Características	Fonte
A Bacia Hidrográfica pode ser considerada uma área onde se desenvolvem as atividades humanas, pode conter áreas de preservação, regiões urbanas, espaços industriais e agrícolas.	Porto e Porto (2008PORTO, M. F. A.; PORTO, R. L. Gestão de bacias hidrográficas. Estudos Avançados, [s.l.], v. 22, n. 63, p. 43-60, 2008. DOI 10.1590/S0103-40142008000200004. https://doi.org/10.1590/S0103-4014200800... )
Bacias Hidrográficas são utilizadas como unidade de planejamento e gerenciamento.	Guerra e Cunha (1996GUERRA, A. J. T.; CUNHA, S. B. Geomorfologia e meio ambiente. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 1996.)
Uma bacia hidrográfica pode ser dividida em sub-bacias e microbacias.	Santana (2003SANTANA, D. P. Manejo integrado de Bacias Higrográficas. Sete Lagoas: Embrapa Milho e Sorgo, 2003. Disponível em: www.cnpms.embrapa.br. Acesso em: 15 maio 2022. www.cnpms.embrapa.br... )
O ciclo hidrológico é relacionado diretamente com a hidrologia, envolve muitos processos hidrológicos que possuem influência nas bacias hidrográficas.	Kobiyama (1999KOBIYAMA, Masato. Manejo de bacias hidrográficas: conceitos básicos. In: KOBIYAMA, Masato. Manejo de bacias hidrográficas sob a perspectiva florestal. Curitiba: UFPR, 1999. p. 52-54.)
Entendimento do ciclo hidrológico e as suas etapas: a precipitação da água; a evaporação ou evapotranspiração da água; a drenagem para os rios, pelo escoamento superficial e profundo;	ANA (2021), *Correia et al.* (2007**CORREIA, F. W. S.; MANZI, A. O.; CÂNDIDO, L. A.; SANTOS, R. M. N.; PAULIQUEVIS, T. Balanço de umidade na Amazônia e sua sensibilidade às mudanças na cobertura vegetal. Ciência e Cultura, São Paulo, v. 59, n. 03, p. 39-43, 2007.)
A disponibilidade hídrica é a informação básica de apoio a decisão sobre em recursos hídricos.	Brasil (1997)
A disponibilidade hídrica é calculada pela diferença da água está sendo utilizado pela população para o desenvolvimento e a outra parte está na bacia hidrográfica e por fatores antrópicos.	Kramer (1998KRAMER, K. The challenge of protecting instream flows in Texas: closing the barn door after the horse has left? In: WATER FOR TEXAS CONFERENCE, 25., 1998, [s.l.]. Proceeding… [s.l.]: TWRI, 1998. p. 1-2. Tema: Water planning strategies for senate bill)

Etapas do ciclo de vida da água	Indicadores	Fonte
Ciclo hidrológico natural	• Índice pluviométrico (mm/h).	Guimaraes, Reis e Landau (2010GUIMARAES, D. P.; REIS, R. J.; LANDAU, E. C. Índices pluviométricos em Minas Gerais. Sete Lagoas: EMBRAPA, 2010.)
Captação	• Proporção de captações superficiais em relação ao total (%); • Proporção de captações subterrâneas em relação ao total (%).	*Ferraz et al. (2007*FERRAZ, I. C.; ROCHA, T. C. F.; GIACOMINI, I. B.; BEATO, C. E.; FRANCHI, N. Indicadores ambientais para gestão de recursos hídricos do estado de São Paulo. In: WORLD WATER CONGRESS, [s.n.], 2007, São Paulo. Anais… São Paulo: IWRA, 2007. p. 1-10.)
Retenção e Armazenamento	• Volume de água disponível em uma represa; • Nível de água existente nos reservatórios.	Ferraz et al. (2007FERRAZ, I. C.; ROCHA, T. C. F.; GIACOMINI, I. B.; BEATO, C. E.; FRANCHI, N. Indicadores ambientais para gestão de recursos hídricos do estado de São Paulo. In: WORLD WATER CONGRESS, [s.n.], 2007, São Paulo. Anais… São Paulo: IWRA, 2007. p. 1-10.), Silva, Falsarella e Mariosa (2022SILVA, M. L. R.; FALSARELLA, O. M.; MARIOSA, D. F. O processo de decisão na gestão de recursos hídricos: a contribuição da internet das coisas (iot) e big data. Risus, São Paulo, v. 13, n. 2, p. 45-58, jun. 2022.)
Tratamento	• IQA-Índice de Qualidade de Água; • IAP-Índice de Qualidade de Água para Abastecimento Público.	*Ferraz et al.* (2007**FERRAZ, I. C.; ROCHA, T. C. F.; GIACOMINI, I. B.; BEATO, C. E.; FRANCHI, N. Indicadores ambientais para gestão de recursos hídricos do estado de São Paulo. In: WORLD WATER CONGRESS, [s.n.], 2007, São Paulo. Anais… São Paulo: IWRA, 2007. p. 1-10.)
Distribuição para/e Consumo	• Demanda total de água (m3/s).	*Ferraz et al.* (2007**FERRAZ, I. C.; ROCHA, T. C. F.; GIACOMINI, I. B.; BEATO, C. E.; FRANCHI, N. Indicadores ambientais para gestão de recursos hídricos do estado de São Paulo. In: WORLD WATER CONGRESS, [s.n.], 2007, São Paulo. Anais… São Paulo: IWRA, 2007. p. 1-10.)
Devolução para reuso	• Volume de água utilizado para reuso direto; • Volume de água utilizado para reuso indireto.	*Ferraz et al.* (2007**FERRAZ, I. C.; ROCHA, T. C. F.; GIACOMINI, I. B.; BEATO, C. E.; FRANCHI, N. Indicadores ambientais para gestão de recursos hídricos do estado de São Paulo. In: WORLD WATER CONGRESS, [s.n.], 2007, São Paulo. Anais… São Paulo: IWRA, 2007. p. 1-10.)

Desafios	Fonte
Atender a Política Nacional de Recursos Hídricos, descrita na Lei nº 9.433/1997.	ANA (2021)
Garantir a disponibilidade de água em qualidade e quantidade para a atual e futuras gerações.	ANA (2021)
Assegurar a utilização coerente e integrada da água.	ANA (2021)
Proporcionar uma defesa adequada contra eventos hidrológicos críticos, oriundos de um uso impróprio dos recursos naturais.	ANA (2021)
Garantir a utilização dos instrumentos de gestão de recursos hídricos.	ANA (2021)
Entender os desafios que cercam o ciclo de vida da água dentro do espaço de uma bacia hidrográfica.	Silva, Falsarella e Mariosa (2022SILVA, M. L. R.; FALSARELLA, O. M.; MARIOSA, D. F. O processo de decisão na gestão de recursos hídricos: a contribuição da internet das coisas (iot) e big data. Risus, São Paulo, v. 13, n. 2, p. 45-58, jun. 2022.)
Buscar a melhor forma de coleta e análise de informações que fazem parte do longo do ciclo de vida da água, no espaço de uma bacia hidrográfica.	Silva, Falsarella e Mariosa (2022SILVA, M. L. R.; FALSARELLA, O. M.; MARIOSA, D. F. O processo de decisão na gestão de recursos hídricos: a contribuição da internet das coisas (iot) e big data. Risus, São Paulo, v. 13, n. 2, p. 45-58, jun. 2022.)
Atingir a Segurança Hídrica pode através da disponibilidade de água em quantidade e qualidade.	Tucci e Chagas (2017TUCCI, Carlos; CHAGAS, Maria. Segurança hídrica: conceitos e estratégia para Minas Gerais. Revista de Gestão de Água da América Latina, Blumenau, v. 14, n. 1, p. 1-16, 2017. DOI 10.21168/rega.v14e12. https://doi.org/10.21168/rega.v14e12... )
Utilizar indicadores capazes de contribuir e orientar os gestores na tomada de decisão.	Santos (2012SANTOS, R. M. O uso de indicadores para o diagnóstico da prestação de serviço de coleta e tratamento do esgoto doméstico na cidade de Aquidauana/MS. Periódico Eletrônico Fórum Ambiental da Alta Paulista, Tupã, v. 8, n. 4, 2012. DOI 10.17271/19800827842012282. https://doi.org/10.17271/198008278420122... )
Possuir uma base de dados que seja sustentada através da pesquisa científica, com a finalidade de gerar informações e valores necessários para a tomada de decisões pelos gestores.	Tundisi e Matsumura-Tundisi (2020TUNDISI, J. G.; MATSUMURA-TUNDISI, T. A Água. São Carlos: Editora Scienza, 2020. DOI 10.26626/978-65-5668-005-7/B0001. https://doi.org/10.26626/978-65-5668-005... )

Características e elementos	Fonte
O SAD utiliza como base para análise dados, que podem ser coletados através de outros SI ou sensores, e disponibiliza o conhecimento para os gestores das organizações responsáveis pela tomada de decisão. Os SAD demonstram-se consolidados e fundamentam direções e ações que devem ser tomadas por gestores para a melhor tomada de decisão de um problema. A partir com um alto volume de informações, são reduzidas as incertezas, assim facilitando a melhor tomada de decisão.	*Silva et al. (2013*SILVA, B. R.; MELO, M. C.; RIBEIRO, M. D. A.; BORGES, L. Sistemas de apoio à decisão médica (sadm). Revista Eletrônica de Sistemas de Informação e Gestão Tecnológica, [s.l.], v. 3, [s.n.], p. 1-11, 2013.)
Planejar os dados que se deseja coletar, coletá-los a partir de fontes de informação pertinentes, analisá-los e disseminar as informações analisadas.	Alves e Falsarella (2009ALVES, R. P.; FALSARELLA, O. M. Modelo conceitual de inteligência organizacional aplicada à função manutenção. Gestão e Produção, São Carlos, v. 16, n. 2, p. 313-324, abr./jun. 2009.)
Possuir informações como insumo de análise.	Marks e Griebeler (2012MARKS, S. R.; GRIEBELER, M. P. D. Sistemas de Apoio à Decisão. Ijuí: Editora Unijuí, 2012.)
Ser capaz de coletar e armazenar informações de dentro e de fora da organização.	Marks e Griebeler (2012MARKS, S. R.; GRIEBELER, M. P. D. Sistemas de Apoio à Decisão. Ijuí: Editora Unijuí, 2012.), Bortolin Jr. (2011)
Identificar os aspectos do contexto que afetam seu valor, com a finalidade de aperfeiçoar o que for necessário.	*Chaves et al.* (2020**CHAVES, L. C.; ENSSLIN, L.; ENSSLIN, S. R.; BORTOLUZZI, S. C. Construção de modelo para apoiar o processo de desenvolvimento de um Sistema de Apoio à Decisão. Journal of Information Systems and Technology Management, [s.l.], v. 17, [s.n.], 2020. DOI 10.4301/S1807-1775202017006. https://doi.org/10.4301/S1807-1775202017... )
Possuir uma técnica de obtenção de dados para análise coletados através de outros SI ou sensores instalados na região da bacia hidrográfica.	Bortolin Jr. (2011) *Silva et al.* (2013**SILVA, B. R.; MELO, M. C.; RIBEIRO, M. D. A.; BORGES, L. Sistemas de apoio à decisão médica (sadm). Revista Eletrônica de Sistemas de Informação e Gestão Tecnológica, [s.l.], v. 3, [s.n.], p. 1-11, 2013.)
Uma rede de IoT que emprega sensores e tecnologias de comunicação que são capazes de capturar e propagar dados em tempo real.	Tamilselvan e Thangaraj (2020TAMILSELVAN, K.; THANGARAJ, P. Pods: a novel intelligent energy efficient and dynamic frequency scalings for multi-core embedded architectures in an IoT environment. Microprocessors and Microsystems, [s.l.], v. 72, [s.n.], 2020. DOI 10.1016/j.micpro.2019.102907. https://doi.org/10.1016/j.micpro.2019.10... )
Utilizar Big Data para o processamento em alta velocidade de grandes volumes de dados.	Machado (2018MACHADO, F. N. R. Big Data: o futuro dos dados e aplicações. São Paulo: Saraiva, 2018.), Bortolin Jr. (2011)
Utilizar a análise histórica e projeção futura de dados com Big Data.	Machado (2018MACHADO, F. N. R. Big Data: o futuro dos dados e aplicações. São Paulo: Saraiva, 2018.)
Visualizar o resultado obtido através da criação de relatórios que transmitem os resultados e até Dashboards.	Ribeiro Neto (2021)
Ter a possibilidade de o usuário oferecer ao SAD dados necessários de entrada.	Bortolin Jr. (2011)

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[TFN1] Fonte: autores do trabalho (2022).