Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-26T17:07:21Z No. of bitstreams: 1 VitorHugoCampeloPereira_TESE.pdf: 27076246 bytes, checksum: 972836eb0fe339d85d4dff4aff25a5b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-26T21:08:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 VitorHugoCampeloPereira_TESE.pdf: 27076246 bytes, checksum: 972836eb0fe339d85d4dff4aff25a5b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T21:08:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VitorHugoCampeloPereira_TESE.pdf: 27076246 bytes, checksum: 972836eb0fe339d85d4dff4aff25a5b2 (MD5) Previous issue date: 2018-03-23 / Considerando os efeitos negativos da fragmentação florestal, surgiram alternativas que visam à conservação de diversos biomas. Dentre essas alternativas, destaca-se a criação de corredores ecológicos por conectar os remanescentes florestais, aumentando a conectividade da paisagem e fornecendo ganhos significativos em relação à biodiversidade. Os projetos institucionais para implementação de corredores ecológicos no Brasil utilizam escala regional, possuem foco, tão somente, na indicação de áreas para conservação e não evidenciam como conectar tais áreas. Para o estabelecimento de corredores ecológicos são demandadas análises multidisciplinares para a tomada de decisão quanto as rotas mais adequadas para interligar os fragmentos florestais, além de uma escala de trabalho municipal, uma vez que é a menor unidade de gestão territorial e por oferecer um detalhamento que permite a avaliação minuciosa dos elementos que compõem a paisagem. Nesse contexto, a Geografia pode fornecer importantes contribuições, através da análise da integrada da paisagem e do uso da modelagem a partir de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), tornando o processo de tomada de decisão mais consistente a partir da conformação de Sistemas de Apoio a Decisão Espacial (SADE). A presente pesquisa objetiva elaborar um Sistema de Apoio a Decisão Espacial (SADE) em escala cartográfica grande com vistas o estabelecimento de propostas de corredores ecológicos, delineados a partir de elementos socioeconômicos, ambientais e da legislação ambiental brasileira. Para tanto, a metodologia adotada está fundamentada na modelagem da paisagem a partir da abordagem Geossistêmica e subdividida quatro etapas: Análise, Integração, Síntese e Aplicação. Na primeira etapa são analisadas a fragmentação florestal, a conservação e o risco de perturbação nos remanescentes florestais. Na segunda etapa são selecionados os critérios para composição dos quatro modelos criados na terceira etapa. Esses modelos quatro modelos objetivam indicar áreas potenciais para implantação de Corredores Ecológicos a partir das perspectivas ambiental (potencial à erosão), socioeconômica (custos, menores rotas, preço da terra), legislativa (áreas protegidas pela legislação ambiental) e integrada (combinação de elementos ambientais, socioeconômicos e legislativos). Com base nesses modelos, na etapa de Aplicação foram propostas rotas de interligação denominadas de “Cenários”, que subsidiarão a tomada de decisão com a finalidade de conectar os fragmentos florestais da área de estudo. Os resultados indicaram que as propostas de corredores ecológicos de cada Cenário refletem diferentes formas de se analisar a paisagem. As propostas de conexão do Cenário 3 (legislativo) apresentam boas possibilidades de aplicação, em razão do respaldo legal para a proteção das áreas utilizadas e pelas viabilidades ambiental e socioeconômica das mesmas. O conjunto de propostas de conexão do Cenário 4.4 (integrado sem atribuição de pesos) apresentou o maior número de vantagens em relação aos parâmetros de comparação entre os Cenários propostos. No entanto, a escolha de uma proposta em detrimento das outras depende diretamente dos objetivos do decisor, que por sua vez, deve avaliar qual das propostas ajusta-se melhor aos seus interesses ou ainda utilizar o SADE para realizar novos testes para criação de outros Cenários de delimitação de corredores ecológicos. / Considering the negative effects of forest fragmentation, alternatives have emerged that aim at the conservation of several biomes. Among these alternatives, we highlight the creation of ecological corridors by connecting forest remnants, increasing the connectivity of the landscape and providing significant gains in relation to biodiversity. The institutional projects for the implementation of ecological corridors in Brazil use a regional scale, focus only on the indication of areas for conservation and do not show how to connect such areas. For the establishment of ecological corridors are required multidisciplinary analyzes for the decision on the most appropriate routes to interconnect the forest fragments, in addition to a municipal work scale, since it is the smallest unit of territorial management and for offering a detail that allows the detailed evaluation of the elements that compose the landscape. In this context, Geography can provide important contributions, through the analysis of the integrated landscape and the use of modeling from Geographic Information Systems (GIS), making the decision making process more consistent from the conformation of Support Systems the Space Decision (SADE). The present research aims to develop a Spatial Decision Support System at a municipal scale with the aim of applying a concept / system of ecological corridor based on the perspective of integrated analysis of the landscape in the area covered by the Atlantic Forest biome. To do so, the methodology adopted is based on the modeling of the landscape from the Geosystemic approach and subdivided four stages: Analysis, Integration, Synthesis and Application. In the first stage, the forest fragmentation, the conservation and the risk of disturbance in forest remnants are analyzed. In the second stage, the criteria for composition of the four models created in the third stage are selected. These models are designed to indicate potential areas for the implementation of ecological corridors from the environmental perspective (potential for erosion), socioeconomic (costs, minor routes, land prices), legislative (areas protected by environmental legislation) and integrated (combination of elements environmental, socioeconomic and legislative). Based on these models, in the Application stage, interconnection routes denominated "Scenarios" were proposed, which will support the decision making in order to connect the forest fragments of the study area. The results indicated that the ecological corridor proposals of each scenario reflect different ways of analyzing the landscape. The proposed connection of Scenario 3 (legislative) presents good possibilities of application, due to the legal support for the protection of the areas used and the environmental and socioeconomic feasibility of these areas. The set of connection proposals of Scenario 4.4 (integrated without weight assignment) presented the greatest number of advantages compared to the parameters of comparison between the proposed Scenarios. However, the choice of one proposal to the detriment of the others depends directly on the objectives of the decision maker, who in turn must evaluate which of the proposals best suits their interests or also use SADE to carry out new tests to create other Scenarios of ecological corridors.

Context: Accurate decision-making requires updated and precise information to establish the reality of an overall situation. New data sources (e.g., wearable technologies) have been increasing the amount of available and useful data, which is now called big data. This has a great potential for transforming the entire business process and improving the accuracy of decisions. In this context, disaster management represents an interesting scenario that relies on big data to enhance decision-making. This is because it must cope with data provided not only by traditional sources (e.g., stationary sensors) but also by emerging sources - for instance, information shared by local volunteers, i.e., volunteered geographic information (VGI). When combined, these data sources can be regarded as large in volume, with different velocities, and a variety of formats. Furthermore, an analysis is required to confirm their veracity is required since these data sources are disconnected and prone to various errors. These are the 4Vs that characterize big data. Gap: However, although all these data open up further opportunities, their huge volume, together with an inappropriate data integration and unsuitable visualization, can result in information being overlooked by decision-makers. This problem arises because the integration of the available data is hampered by the intrinsic heterogeneity of their features (e.g., their occurrence in different formats). When integrated, this information also often fails to reach the decision-makers in a suitable way (e.g., in appropriate visualization formats). Moreover, there is not a clear understanding of the decision-makers needs or how the available data can meet these needs. Objective: In light of this, this thesis presents an approach for improving decision-making with heterogeneous geospatial big data based on spatial decision support systems and volunteered geographic information in disaster management. Methods: Systematic mapping studies were conducted to identify gaps in research studies with regard to the use of volunteered information and spatial decision support systems in disaster management. On the basis of these studies, two design science projects were carried out. The first of these aimed at defining the elements that are essential for ensuring the integration of heterogeneous data, whereas the second project aimed at obtaining a better understanding of decision-makers needs. A cross-organizational action research project was also conducted to define the design principles that should be observed for a spatial decision support system to effectively support decision-making with heterogeneous geospatial big data. A series of empirical case studies was undertaken to evaluate the outcomes of these projects. Results: The overall approach thus consists of the three significant outcomes that were derived from these projects. The first outcome was the conceptual architecture that defines the integration of heterogeneous data sources. The second outcome was a model-based framework that describes the connection of decision-making with appropriate data sources. The third outcome is based on the framework and comprises a set of design principles for guiding the development of spatial decision support systems for decision-making with heterogeneous geospatial big data. Conclusion: This thesis has made a useful contribution to both practice and research. In short, it defines ways of integrating heterogeneous data sources, provides a better understanding of decision-makers needs, and supports the development of a spatial decision support system to effectively assist decision-making with heterogeneous geospatial big data. / Contexto: Uma tomada de decisão precisa exige informações mais precisas e atualizadas para estabelecer a realidade da situação geral. Novas fontes de dados (e.g, tecnologias vestíveis) tem aumentado a quantidade de dados úteis disponíveis, que agora é chamado de big data. Isso tem grande potencial para transformar todo o processo de negócio e melhorar a precisão na tomada de decisão. Neste contexto, a gestão de desastres representa um interessante cenário que depende de big data para aprimorar a tomada de decisão. Isso porque, ela tem que lidar com dados fornecidos não apenas por fontes tradicionais (e.g., sensores estáticos), mas também por fontes emergentes por exemplo, informações compartilhadas por voluntários locais, i.e., as informações geográficas de voluntários (VGI). Quando combinadas, estas fontes de dados podem ser consideradas grandes em volume, com diferentes velocidades e uma variedade de formatos. Além disso, uma análise com relação à sua veracidade é necessaria uma vez que estas fontes de dados são desconectadas e propensas à erros. Estes são os 4Vs que caracterizam big data. Problema: No entanto, embora todos estes dados abrem novas oportunidades, seu grande volume em conjunto com uma integração inapropriada e uma visualização inadequada, podem tornar as informações ignoradas por tomadores de decisão. Isso ocorre, pois, a integração dos dados disponíveis torna-se complicada devido a heterogeneidade intrínseca nas suas características (e.g., dados em formatos diferentes). Quando integradas, estas informações frequentemente também não chegam aos tomadores de decisão em uma condição apropriada (por exemplo, no formato de visualização adequado). Além disso, não existe uma clara compreensão sobre as necessidades dos tomadores de decisão ou sobre como os dados disponíveis podem ser usados para atender essas necessidades. Objetivo: Dessa forma, esta tese de doutorado apresenta uma abordagem para melhorar a tomada de decisões com grande volume de dados espaciais heterogêneos baseada em sistemas de suporte à decisão espacial e informações geográficas de voluntários na gestão de desastres. Métodos: Mapeamentos sistemáticos foram conduzidos para identificar lacunas de pesquisa no uso de dados voluntários e sistemas de suporte à decisão na gestão de desastres. Com base nestes estudos, dois projetos de design science foram conduzidos. O primeiro deles buscou definir elementos essências para entender a integração de dados heterogêneos, enquanto o segundo projeto buscou fornecer um melhor entendimento das necessidades dos tomadores de decisão. Também foi conduzido um projeto de pesquisa-ação interinstitucional para definir princípios de projeto que deveriam ser observados para um sistema de suporte à decisão espacial ser efetivo no apoio a tomada de decisão com grande volume de dados espaciais heterogêneos. Uma série de estudos de caso empíricos foram conduzidos para avaliar os resultados destes projetos. Resultados: A abordagem geral então é composta pelos três resultados significantes que foram derivados destes projetos. Em primeiro lugar, uma arquitetura conceitual que especifica a integração de fontes de dados heterogêneas. O segundo elemento é uma estrutura baseada em modelo que descreve a conexão entre a tomada de decisão com as fontes de dados mais adequadas. Com base nesta estrutura, o terceiro elemento consiste em um conjunto de princípios de design que guiam o desenvolvimento de um sistema de suporte à decisão espacial para tomada de decisão com grande volume de dados espaciais heterogêneos. Conclusão: Esta tese de doutorado realizou importantes contribuições para a prática e pesquisa. Em resumo, ela define formas para integrar fontes de dados heterogêneos, fornece uma melhor compreensão sobre as necessidades dos tomadores de decisão e ajuda no desenvolvimento de sistemas de suporte à decisão espacial para tomada de decisão com grande volume de dados espaciais heterogêneos.

No atual contexto ambiental é grande a demanda por informações consistentes que subsidiem o planejamento territorial, permitindo realizar avaliações ambientais e desta forma, subsidiar os setores público e privado. Essa demanda pode ser satisfeita com a integração de informações em um sistema, com propriedades e funções de processamento, possibilitando sua utilização em ambiente integrado. Assim, nesta dissertação é proposta uma metodologia para a avaliação ambiental de bacias hidrográficas que atua desde a escolha de indicadores e definição dos pesos de sua contribuição, até a execução de avaliações e espacialização de resultados em ambiente SIG. Esta metodologia é composta por duas fases distintas: avaliação da vulnerabilidade ambiental da bacia hidrográfica a partir do uso de sistemas de suporte à decisão espacial, e, avaliação da sustentabilidade da bacia através do cálculo do indicador Pegada Ecológica. Na primeira fase são adotados sistemas de suporte à decisão, bases de conhecimento, SIG e uma ferramenta que integra estes resultados permitindo a geração de avaliações, análises e/ou cenários prospectivos. Na segunda fase, a sustentabilidade da bacia é retratada a partir do cálculo da pegada ecológica que consiste na contabilização da área que uma população necessita para produzir os recursos consumidos e absorver os resíduos gerados. A comparação entre áreas mais vulneráveis e menos sustentáveis, pode nortear projetos de recuperação e conservação ambiental. / In the current environmental context is huge the demand for consistent information that supports the territorial planning, allowing environmental assessments thereby subsidizing public and private sectors. This demand can be satisfied with the integration of information into a system, with properties and processing functions, allowing its use in integrated environment. Thus, this thesis proposes a methodology for environmental assessment of watersheds that operates from the choice of indicators and definition of the weights of its contribution to the implementation of assessments and spatialisation of results in a GIS environment. This methodology is composed of two distinct phases: assessment of environmental vulnerability of the basin by the use of spatial decision support systems, and assessing the sustainability of the basin through the calculation of Ecological Footprint. In the first phase are adopted decision support systems, knowledge bases, GIS and a tool that integrates these results allowing the generation of assessments, analysis and / or prospective scenarios. In the second stage, the sustainability of the basin is pictured from the calculation of the ecological footprint, which consists in accounting the area that a population needs to produce the resources consumed and absorb the waste generated. The comparison between the most vulnerable and less sustainable, can guide restoration projects and environmental conservation.

No atual contexto ambiental é grande a demanda por informações consistentes que subsidiem o planejamento territorial, permitindo realizar avaliações ambientais e desta forma, subsidiar os setores público e privado. Essa demanda pode ser satisfeita com a integração de informações em um sistema, com propriedades e funções de processamento, possibilitando sua utilização em ambiente integrado. Assim, nesta dissertação é proposta uma metodologia para a avaliação ambiental de bacias hidrográficas que atua desde a escolha de indicadores e definição dos pesos de sua contribuição, até a execução de avaliações e espacialização de resultados em ambiente SIG. Esta metodologia é composta por duas fases distintas: avaliação da vulnerabilidade ambiental da bacia hidrográfica a partir do uso de sistemas de suporte à decisão espacial, e, avaliação da sustentabilidade da bacia através do cálculo do indicador Pegada Ecológica. Na primeira fase são adotados sistemas de suporte à decisão, bases de conhecimento, SIG e uma ferramenta que integra estes resultados permitindo a geração de avaliações, análises e/ou cenários prospectivos. Na segunda fase, a sustentabilidade da bacia é retratada a partir do cálculo da pegada ecológica que consiste na contabilização da área que uma população necessita para produzir os recursos consumidos e absorver os resíduos gerados. A comparação entre áreas mais vulneráveis e menos sustentáveis, pode nortear projetos de recuperação e conservação ambiental. / In the current environmental context is huge the demand for consistent information that supports the territorial planning, allowing environmental assessments thereby subsidizing public and private sectors. This demand can be satisfied with the integration of information into a system, with properties and processing functions, allowing its use in integrated environment. Thus, this thesis proposes a methodology for environmental assessment of watersheds that operates from the choice of indicators and definition of the weights of its contribution to the implementation of assessments and spatialisation of results in a GIS environment. This methodology is composed of two distinct phases: assessment of environmental vulnerability of the basin by the use of spatial decision support systems, and assessing the sustainability of the basin through the calculation of Ecological Footprint. In the first phase are adopted decision support systems, knowledge bases, GIS and a tool that integrates these results allowing the generation of assessments, analysis and / or prospective scenarios. In the second stage, the sustainability of the basin is pictured from the calculation of the ecological footprint, which consists in accounting the area that a population needs to produce the resources consumed and absorb the waste generated. The comparison between the most vulnerable and less sustainable, can guide restoration projects and environmental conservation.

Context: Accurate decision-making requires updated and precise information to establish the reality of an overall situation. New data sources (e.g., wearable technologies) have been increasing the amount of available and useful data, which is now called big data. This has a great potential for transforming the entire business process and improving the accuracy of decisions. In this context, disaster management represents an interesting scenario that relies on big data to enhance decision-making. This is because it must cope with data provided not only by traditional sources (e.g., stationary sensors) but also by emerging sources - for instance, information shared by local volunteers, i.e., volunteered geographic information (VGI). When combined, these data sources can be regarded as large in volume, with different velocities, and a variety of formats. Furthermore, an analysis is required to confirm their veracity is required since these data sources are disconnected and prone to various errors. These are the 4Vs that characterize big data. Gap: However, although all these data open up further opportunities, their huge volume, together with an inappropriate data integration and unsuitable visualization, can result in information being overlooked by decision-makers. This problem arises because the integration of the available data is hampered by the intrinsic heterogeneity of their features (e.g., their occurrence in different formats). When integrated, this information also often fails to reach the decision-makers in a suitable way (e.g., in appropriate visualization formats). Moreover, there is not a clear understanding of the decision-makers needs or how the available data can meet these needs. Objective: In light of this, this thesis presents an approach for improving decision-making with heterogeneous geospatial big data based on spatial decision support systems and volunteered geographic information in disaster management. Methods: Systematic mapping studies were conducted to identify gaps in research studies with regard to the use of volunteered information and spatial decision support systems in disaster management. On the basis of these studies, two design science projects were carried out. The first of these aimed at defining the elements that are essential for ensuring the integration of heterogeneous data, whereas the second project aimed at obtaining a better understanding of decision-makers needs. A cross-organizational action research project was also conducted to define the design principles that should be observed for a spatial decision support system to effectively support decision-making with heterogeneous geospatial big data. A series of empirical case studies was undertaken to evaluate the outcomes of these projects. Results: The overall approach thus consists of the three significant outcomes that were derived from these projects. The first outcome was the conceptual architecture that defines the integration of heterogeneous data sources. The second outcome was a model-based framework that describes the connection of decision-making with appropriate data sources. The third outcome is based on the framework and comprises a set of design principles for guiding the development of spatial decision support systems for decision-making with heterogeneous geospatial big data. Conclusion: This thesis has made a useful contribution to both practice and research. In short, it defines ways of integrating heterogeneous data sources, provides a better understanding of decision-makers needs, and supports the development of a spatial decision support system to effectively assist decision-making with heterogeneous geospatial big data. / Contexto: Uma tomada de decisão precisa exige informações mais precisas e atualizadas para estabelecer a realidade da situação geral. Novas fontes de dados (e.g, tecnologias vestíveis) tem aumentado a quantidade de dados úteis disponíveis, que agora é chamado de big data. Isso tem grande potencial para transformar todo o processo de negócio e melhorar a precisão na tomada de decisão. Neste contexto, a gestão de desastres representa um interessante cenário que depende de big data para aprimorar a tomada de decisão. Isso porque, ela tem que lidar com dados fornecidos não apenas por fontes tradicionais (e.g., sensores estáticos), mas também por fontes emergentes por exemplo, informações compartilhadas por voluntários locais, i.e., as informações geográficas de voluntários (VGI). Quando combinadas, estas fontes de dados podem ser consideradas grandes em volume, com diferentes velocidades e uma variedade de formatos. Além disso, uma análise com relação à sua veracidade é necessaria uma vez que estas fontes de dados são desconectadas e propensas à erros. Estes são os 4Vs que caracterizam big data. Problema: No entanto, embora todos estes dados abrem novas oportunidades, seu grande volume em conjunto com uma integração inapropriada e uma visualização inadequada, podem tornar as informações ignoradas por tomadores de decisão. Isso ocorre, pois, a integração dos dados disponíveis torna-se complicada devido a heterogeneidade intrínseca nas suas características (e.g., dados em formatos diferentes). Quando integradas, estas informações frequentemente também não chegam aos tomadores de decisão em uma condição apropriada (por exemplo, no formato de visualização adequado). Além disso, não existe uma clara compreensão sobre as necessidades dos tomadores de decisão ou sobre como os dados disponíveis podem ser usados para atender essas necessidades. Objetivo: Dessa forma, esta tese de doutorado apresenta uma abordagem para melhorar a tomada de decisões com grande volume de dados espaciais heterogêneos baseada em sistemas de suporte à decisão espacial e informações geográficas de voluntários na gestão de desastres. Métodos: Mapeamentos sistemáticos foram conduzidos para identificar lacunas de pesquisa no uso de dados voluntários e sistemas de suporte à decisão na gestão de desastres. Com base nestes estudos, dois projetos de design science foram conduzidos. O primeiro deles buscou definir elementos essências para entender a integração de dados heterogêneos, enquanto o segundo projeto buscou fornecer um melhor entendimento das necessidades dos tomadores de decisão. Também foi conduzido um projeto de pesquisa-ação interinstitucional para definir princípios de projeto que deveriam ser observados para um sistema de suporte à decisão espacial ser efetivo no apoio a tomada de decisão com grande volume de dados espaciais heterogêneos. Uma série de estudos de caso empíricos foram conduzidos para avaliar os resultados destes projetos. Resultados: A abordagem geral então é composta pelos três resultados significantes que foram derivados destes projetos. Em primeiro lugar, uma arquitetura conceitual que especifica a integração de fontes de dados heterogêneas. O segundo elemento é uma estrutura baseada em modelo que descreve a conexão entre a tomada de decisão com as fontes de dados mais adequadas. Com base nesta estrutura, o terceiro elemento consiste em um conjunto de princípios de design que guiam o desenvolvimento de um sistema de suporte à decisão espacial para tomada de decisão com grande volume de dados espaciais heterogêneos. Conclusão: Esta tese de doutorado realizou importantes contribuições para a prática e pesquisa. Em resumo, ela define formas para integrar fontes de dados heterogêneos, fornece uma melhor compreensão sobre as necessidades dos tomadores de decisão e ajuda no desenvolvimento de sistemas de suporte à decisão espacial para tomada de decisão com grande volume de dados espaciais heterogêneos.

Um dos problemas que afetam as cidades brasileiras é a falta de uma metodologia adequada para a implantação de equipamentos coletivos públicos (escolas, postos de saúde, entre outros), e da utilização de modo racional desses equipamentos. Esse foi o ponto de partida para esse trabalho, cujo objetivo principal foi desenvolver uma ferramenta de análise espacial para auxiliar o poder público no planejamento e na gestão dos serviços públicos de educação e saúde, no que concerne basicamente à melhor localização das unidades básicas de atendimento e à melhor distribuição dos usuários por essas unidades, buscando reduzir os custos de transporte. Após uma avaliação da atual política de distribuição e utilização dos equipamentos coletivos de educação e saúde no Brasil e no mundo, foi realizada uma análise dos conceitos relativos às ferramentas de apoio a problemas de decisão de caráter espacial, particularmente os Sistemas de Apoio à Decisão Espacial (SADE). De posse dessa base conceitual, buscou-se formular as bases de um sistema (ou uma metodologia) que apoiasse a implantação de novos equipamentos coletivos e uma utilização eficiente dos equipamentos já existentes, tendo como parâmetro principal de comparação o custo de deslocamento dos usuários. Esse sistema deveria ser adequado à realidade das cidades médias brasileiras, de maneira geral hoje inseridas num cenário de falta de planejamento e de ausência de bases de dados estruturadas (e atualizadas). Ainda, como proposta adicional, procurou-se incorporar como ferramentas de apoio ao sistema algumas técnicas emergentes que, embora relativamente pouco utilizadas no planejamento urbano até o presente momento, apresentam grande potencial para tal. São elas: os Autômatos Celulares (ou CA, Cellular Automata) e as Redes Neurais Artificiais (RNA). Os fundamentos do sistema concebido foram transpostos para uma aplicação prática desenvolvida em um Sistema de Informações Geográficas (SIG) através de um estudo de caso conduzido na cidade de São Carlos (SP), cujos resultados demonstraram que quando se pensa em otimizar os custos de deslocamento, a principal ação a ser empreendida é a redistribuição da demanda às unidades de oferta, antes de se pensar na abertura de novas unidades. Mais importante do que os resultados numéricos obtidos, foi a confirmação de que é possível se utilizar as diversas ferramentas de planejamento e gestão de modo integrado. A partir dessa metodologia, um investimento em desenvolvimento de software pode levar à construção de um efetivo Sistema de Apoio à Decisão Espacial. De maneira mais geral, pode-se afirmar que a obtenção de dados é o grande obstáculo para pesquisas dessa natureza. A montagem de uma base de dados sólida e confiável é, sem dúvida, o ponto crucial para a execução de projetos potencialmente bem sucedidos / One of the main problems faced by brazilian cities is the lack of adequate methodologies for the implementation and rational use of public service facilities (such as schools and health care centers). That was the starting point in the definition of the main objective of the present work, which is the development of a spatial analysis tool for seeking an optimal arrangement of primary health and education facilities, in order to reduce transportation costs. The use of such a tool in the public administration is important not only for planning but also for management purposes. The study starts with an investigation of approaches that have been used in real cases, in cities of different countries, to define health and education facility types and their distribution. A careful analysis of location-allocation concepts and analysis tools for the solution of spatial problems, with particular emphasis on the Spatial Decision Support Systems (SDSS), was also conducted. The system (or methodology) proposed, which was meant to support the process of location of new facilities and also an efficient use of the existing ones while reducing transportation costs, was based on that conceptual framework. The system was directed to the context of brazilian medium-sized cities, where planning concepts are not widely applied and even the databases available are sometimes very limited and frequently outdated. The system design looked for both traditional and innovative approaches and computer-based techniques, such as Cellular Automata (CA) and Artificial Neural Networks (ANN). These techniques, although not yet extensively applied in urban planning and management, seem to be promising alternatives for those activities. The integration of the different tools and techniques was tested in a practical application carried out in the city of São Carlos (SP) and developed in a Geographic Information System (GIS) environment. The results drawn from the application are clear: the main action to reduce the transportation costs in the case studied was a re-distribution of the demand. It was considerable, despite the fact that not a single facility has been added. Another important outcome of the research was the confirmation of the hypothesis that the distinct planning and management tools tested could be used in an integrated approach. Therefore, the methodology discussed here could effectively become a Spatial Decision Support System only by means of software development for building the system interfaces. As a general conclusion, the data gathering problems still seem to be the main barrier for research development in this area. Consequently, the construction of solid and reliable databases is undoubtedly a key point to start any potentially successful project

Um dos problemas que afetam as cidades brasileiras é a falta de uma metodologia adequada para a implantação de equipamentos coletivos públicos (escolas, postos de saúde, entre outros), e da utilização de modo racional desses equipamentos. Esse foi o ponto de partida para esse trabalho, cujo objetivo principal foi desenvolver uma ferramenta de análise espacial para auxiliar o poder público no planejamento e na gestão dos serviços públicos de educação e saúde, no que concerne basicamente à melhor localização das unidades básicas de atendimento e à melhor distribuição dos usuários por essas unidades, buscando reduzir os custos de transporte. Após uma avaliação da atual política de distribuição e utilização dos equipamentos coletivos de educação e saúde no Brasil e no mundo, foi realizada uma análise dos conceitos relativos às ferramentas de apoio a problemas de decisão de caráter espacial, particularmente os Sistemas de Apoio à Decisão Espacial (SADE). De posse dessa base conceitual, buscou-se formular as bases de um sistema (ou uma metodologia) que apoiasse a implantação de novos equipamentos coletivos e uma utilização eficiente dos equipamentos já existentes, tendo como parâmetro principal de comparação o custo de deslocamento dos usuários. Esse sistema deveria ser adequado à realidade das cidades médias brasileiras, de maneira geral hoje inseridas num cenário de falta de planejamento e de ausência de bases de dados estruturadas (e atualizadas). Ainda, como proposta adicional, procurou-se incorporar como ferramentas de apoio ao sistema algumas técnicas emergentes que, embora relativamente pouco utilizadas no planejamento urbano até o presente momento, apresentam grande potencial para tal. São elas: os Autômatos Celulares (ou CA, Cellular Automata) e as Redes Neurais Artificiais (RNA). Os fundamentos do sistema concebido foram transpostos para uma aplicação prática desenvolvida em um Sistema de Informações Geográficas (SIG) através de um estudo de caso conduzido na cidade de São Carlos (SP), cujos resultados demonstraram que quando se pensa em otimizar os custos de deslocamento, a principal ação a ser empreendida é a redistribuição da demanda às unidades de oferta, antes de se pensar na abertura de novas unidades. Mais importante do que os resultados numéricos obtidos, foi a confirmação de que é possível se utilizar as diversas ferramentas de planejamento e gestão de modo integrado. A partir dessa metodologia, um investimento em desenvolvimento de software pode levar à construção de um efetivo Sistema de Apoio à Decisão Espacial. De maneira mais geral, pode-se afirmar que a obtenção de dados é o grande obstáculo para pesquisas dessa natureza. A montagem de uma base de dados sólida e confiável é, sem dúvida, o ponto crucial para a execução de projetos potencialmente bem sucedidos / One of the main problems faced by brazilian cities is the lack of adequate methodologies for the implementation and rational use of public service facilities (such as schools and health care centers). That was the starting point in the definition of the main objective of the present work, which is the development of a spatial analysis tool for seeking an optimal arrangement of primary health and education facilities, in order to reduce transportation costs. The use of such a tool in the public administration is important not only for planning but also for management purposes. The study starts with an investigation of approaches that have been used in real cases, in cities of different countries, to define health and education facility types and their distribution. A careful analysis of location-allocation concepts and analysis tools for the solution of spatial problems, with particular emphasis on the Spatial Decision Support Systems (SDSS), was also conducted. The system (or methodology) proposed, which was meant to support the process of location of new facilities and also an efficient use of the existing ones while reducing transportation costs, was based on that conceptual framework. The system was directed to the context of brazilian medium-sized cities, where planning concepts are not widely applied and even the databases available are sometimes very limited and frequently outdated. The system design looked for both traditional and innovative approaches and computer-based techniques, such as Cellular Automata (CA) and Artificial Neural Networks (ANN). These techniques, although not yet extensively applied in urban planning and management, seem to be promising alternatives for those activities. The integration of the different tools and techniques was tested in a practical application carried out in the city of São Carlos (SP) and developed in a Geographic Information System (GIS) environment. The results drawn from the application are clear: the main action to reduce the transportation costs in the case studied was a re-distribution of the demand. It was considerable, despite the fact that not a single facility has been added. Another important outcome of the research was the confirmation of the hypothesis that the distinct planning and management tools tested could be used in an integrated approach. Therefore, the methodology discussed here could effectively become a Spatial Decision Support System only by means of software development for building the system interfaces. As a general conclusion, the data gathering problems still seem to be the main barrier for research development in this area. Consequently, the construction of solid and reliable databases is undoubtedly a key point to start any potentially successful project