Desenvolvimento de ontologia ciente de qualidade de informações para o domínio de gerenciamento de emergências

AutorJordana Nogueira Silva, Állan César Moreira de Oliveira, Lucas Zanco Ladeira, Maria de Fátima Tavares, Leonardo Castro Botega, Valdir Amâncio Pereira Junior, Gustavo Marttos Cáceres Pereira, Seiji Isotani
Páginas187-203
Esta obra está licenciada sob uma Licença Creative Commons.
184
v. 23, n. 53, 2018.
p. 184-200
ISSN 1518-2924
Encontros Bibli: revista eletrônica de biblioteconomia e ciência da informação, v. 23, n. 53, p.
184-200, set./dez., 2018. ISSN 1518-2924. DOI: 10.5007/1518-2924.2018v23n53p184
Desenvolvimento de Ontologia Ciente de Qualidade
de Informações para o Domínio de Gerenciamento de
Emergências
Development of Information Quality Aware Ontology for the
Improvement of Situational Awareness in the Emergency
Management Domain
Jordana Nogueira SILVA (jordana.nogueira@univem.edu.br)*
Allan César Moreira de OLIVEIRA
(allan_oliveira@univem.edu.br)*
Gustavo Marttos Cáceres PEREIRA (gustavo.marttos@unesp.br) *
Valdir Amancio Pereira JUNIOR (valdir.a.junior@gmail.com)*
Lucas Zanco LADEIRA (lucaszl@lrc.ic.unicamp.br) *
Maria de Fátima TAVARES (fatimatavares@ibict.br) **
Leonardo Castro BOTEGA (leobotega@gmail.com)*
Seiji ISOTANI (sisotani@gmail.com) ***
*Grupo de Interação Humano-Computador, Centro Universitário Eurípides de Marília, Marília SP.
**
Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia, Brasília DF.
*** Instituto de Ciências Matemáticas e Computação da Universidade de São Paulo - USP.
Resumo
Para a comunidade de avaliação e gerenciamento de situações de emergências, determinar um
processo de análise informacional para o desenvolvimento da Consciência da Situação (SAW) é um
desafio, devido à limitada qualidade e complexidade dos dados, além da dinamicidade de ambientes
reais monitorados. Operadores de sistemas de avaliação de situações de emergência, expostos a dados
de qualidade incerta, estão suscetíveis a erros de SAW, diminuindo suas chances de uma tomada de
decisão assertiva. Neste contexto, representar corretamente informações sobre tais situações, à medida
que são coletadas e processadas, vai contribuir para melhor orientar humanos e sistemas sobre o que
de fato acontece num ambiente de interesse. O presente trabalho visa contribuir com o problema de
produção de melhores insumos na avaliação de situações de incêndios florestais, no âmbito do projeto
DF100Fogo, apresentando o desenvolvimento de uma ontologia que agrega informações sobre a
qualidade dos dados, promovendo ao operador de sistemas de emergência, uma melhor representação
de dados sobre os incêndios. Um estudo de caso envolvendo um atendimento a uma situação de
incêndio florestal será mostrado para demonstrar a aplicabilidade da ontologia junto à gestão da
qualidade. Resultados apresentam um modelo de representação semântica, capaz de receber instâncias
extraídas de dados de inteligência humana, com origem em sensoriamento participativo, e avaliadas
quantitativamente sob aspectos de qualidade da informação.
Palavras-chave: Ontologias. Consciência Situacional. Qualidade de Dados e Informações.
Gerenciamento de Emergências.
Abstract
One of the challenges approached by the community of emergency situation assessment and
management is to determine a process of informational analysis to assist operators in developing
Situational Awareness (SAW). Due to the complexity in data and uncertainty in its quality, besides the
dynamicity in monitored environments, operators are susceptible to errors in their SAW, decreasing
the chance of an assertive decision-making. In this context, correctly representing information about
the situation, while they are gathered and processed, will contribute to better orient operators and
systems regarding the ongoing situation. To this end, the goal of this paper is to contribute to the
production of enhanced inputs in the situation assessment of forest fires for the DFWithoutFire project.
More specifically, this paper presents the development of an ontology that aggregates information on
ARTIGO
Recebido em:
20/12/2017
Aceito em:
20/04/2018
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data quality, promoting an improved representation of data about fires. A study case of a forest fire
emergency response is showed to demonstrate the applicability of the ontology with the quality
management. Results present a semantic representation model that is capable of receiving instances
extracted from human intelligence data that originated from crowdsourcing and evaluated
quantitatively on aspects of data quality.
Keywords: Ontologies. Situational Awareness. Data and Information Quality. Emergency Management.
1 INTRODUÇÃO
Nos últimos 15 anos o total de área queimada no Brasil chegou a 12.257.764 km²
(INPE, 2017), sendo que uma das grandes preocupações é emissão de dióxido de carbono
(CO²), e sua contribuição para o agravamento do efeito estufa, consequentemente causando
danos a camada de ozônio e alterações no clima. Outro dano causando pelas queimadas é a
perda de espécie da fauna e flora, gerando um ambiente menos saudável e estável para vida
humana. No ano de 2016 houve 1.023.533 km² de área queimada em todo território
brasileiro.
Na área do bioma do Cerrado, localizado na região do Distrito Federal há grande
recorrência de incêndios mesmo em áreas de preservação, e isso tem gerado uma
preocupação ao setor público, que a cada ano acaba mobilizando mais recursos e esforços em
operações de prevenção e combate a esses incêndios. Apesar de existir um Plano de
Prevenção e Combate aos Incêndios Florestais1, o Distrito Federal ainda não possui um
sistema próprio para o gerenciamento de incêndios florestais, fazendo uso atualmente do
Sisfogo2 (Sistema Nacional de Informações de Incêndios) do IBAMA (Instituto Brasileiro do
Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis). Dentro deste contexto o presente trabalho
visa desenvolver recursos de representação de dados para o DF100Fogo, sistema que tem
seu desenvolvimento e manutenção sob responsabilidade do Centro Universitário Eurípides
de Marília (UNIVEM), Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia (IBICT) e
Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).
Tal sistema, tem por objetivo auxiliar o Corpo de Bombeiros do Distrito Federal e as
Brigadas do Jardim Botânico de Brasília (JBB) no combate e controle de incêndios florestais.
Segundo a Secretaria de Estado do Meio Ambiente (SEMA), o JBB é composto por uma área
de bioma de Cerrado com cerca de 500 hectares e possuindo assim um maior endemismo
(fauna e flora) e diversidade de espécies, além de ser considerado o berço das águas pois
abriga as três principais nascentes das bacias da América do Sul. O SEMA também cita que o
cerrado está entre as 25 áreas classificadas como críticas para a conservação da
biodiversidade biológica no mundo.
2 MOTIVAÇÃO E OBJETIVOS
A Consciência da Situação (SAW), de operadores que trabalham no domínio de
gerenciamento de emergências torna-se um fator crucial na aquisição de melhores subsídios
informacionais, sustentando assim todo processo de tomada de decisão desses operadores.
Adquirir e manter a SAW de humanos operadores de sistemas críticos como os de
gerenciamento de emergências em incêndios florestais, transforma-se em uma tarefa
complexa. A dinamicidade do ambiente presente, o grande volume de dados e as muitas
variáveis presentes no ambiente real, impactam negativamente no desenvolvimento e
aquisição da SAW por tal operadores.
A produção de incerteza para a construção de SAW nesse domínio, também pode ser
consequência dos dados provenientes principalmente de relatos humanos (HUMINT) que em
geral são heterogêneos, imprevisíveis, complexos e dinâmicos. Esse tipo de contexto
associado a limitados métodos para a representação de qualidade de informações, cria um
ambiente totalmente inapropriado para que operadores responsáveis por tomar decisões de
impacto, consigam atingir e desenvolver os três níveis de SAW, percepção, compreensão e
projeção.
O objetivo geral desse trabalho é contribuir com o desenvolvimento da SAW de
operadores de sistemas de gerenciamento de emergência, através do uso de ontologias para
uma representação de dados mais clara e objetiva, mostrando ao operador humano todas as
1 O Plano de Prevenção e Combate aos Incêndios Florestais do Distrito Federal foi instituído pelo
Decreto nº 17.431, de 11 de junho de 1996.
2 Sisfogo http://www.ibama.gov.br/sistemas/sisfogo

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