Modelagem conceitual e implementação de banco de dados geotécnicos tridimensionais (BDGT)

Abstract

A demanda por dados geoespaciais na sociedade atual tem crescido exponencialmente e diante da multiplicidade de geotecnologias existentes no mercado, a produção e distribuição dos dados tornam-se mais ágeis a cada dia. No caso da geotecnia, o interesse por dados georreferenciados e estruturados tende a crescer no Brasil diante da obrigatoriedade da utilização do Building Information Modelling (BIM) na execução direta ou indireta de obras e serviços de engenharia realizada pelos órgãos e pelas entidades da administração pública federal ou para a confecção de produtos cartográficos estabelecidos na Política Nacional de Proteção e Defesa Civil (PNPDEC). Independente da finalidade dos dados geotécnicos produzidos, observa-se uma ausência de um padrão de armazenamento, um formato de integração dos dados por diferentes fontes e de um controle de qualidade. Muitos dados ficam restritos aos produtores da informação ocasionando desperdícios de recursos ao reinvestigar completamente áreas que poderiam ser somente submetidas a campanhas de investigações complementares. Caso a gestão dos dados geoespaciais fosse feita de maneira adequada, o tempo empregado na compilação e compatibilização de dados preexistentes poderia ser investido no planejamento da aquisição de dados, na produção e análise de informações derivadas. No entanto, para que os dados preexistentes sejam utilizados adequadamente, em conjunto com os dados produzidos, ambos necessitam seguir padrões e especificações técnicas que garantam a interoperabilidade, compartilhamento, e a disseminação. Nesse contexto, essa pesquisa analisou o relacionamento entre diferentes tipos de investigações e ensaios geotécnicos e propôs um modelo de dados geoespaciais que define regras de relacionamento e padrões de armazenamento de dados geotécnicos tridimensionais em banco de dados. As regras e padrões foram apresentadas na forma de esquemas conceituais utilizando o modelo Object Modeling Technique for Geographic Applications (OMT-G), ou seja, Técnica de Modelagem de Objetos para Aplicações Geográficas, por ser um modelo compatível com a Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE). O modelo OMT-G se mostrou adequado para expressar os relacionamentos e representações tridimensionais de investigações geotécnicas, envolvendo ensaios de campo e laboratoriais, apesar do modelo ser comumente aplicado à modelagem de dados geográficos bidimensionais. Para a validação da proposta, foi implementado um banco de dados geotécnicos do Distrito Federal, utilizando o modelo de dados geotécnicos proposto, no Sistema Gerenciador de Banco de Dados Objeto Relacional (SGBDOR) PostgreSQL estendido espacialmente com PostGIS, o qual permitiu a avaliação da utilização do modelo de dados em casos práticos. Com base no banco de dados geotécnico, foram realizados três estudos de caso abordando análise e espacialização de dados na sub-bacia do Córrego Olhos D’Água, construção de geometria tridimensionais e critérios de seleção de dados no Setor Habitacional Taquari – Etapa 2 e análise de características geotécnicas em unidades de terreno definidas com base na geologia, geomorfologia e pedologia. Toda a estrutura do banco de dados geotécnicos encontra-se compilada em uma extensão para o PosgreSQL intitulada “pggeotec” e disponível no repositório Github, almejando estimular a discussão acerca da padronização do armazenamento e da arquitetura de distribuição de dados geotécnicos.