CONSTRUÇÃO DE UM SOFTWARE PARA O CÁLCULO DO IQA BASEADO NOS PARÂMETROS SIGNIFICATIVOS AVALIADOS PELA ANÁLISE MULTIVARIADA

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Ambiental

Autores

Souza, A.M.F. (UFPA) ; Sousa, R.M. (UFPA) ; Santos, L.P. (UFRA) ; Pereira, S.F.P. (UFPA)

Resumo

O Índice de Qualidade da Água (IQA) é uma importante medida para classificar determinada amostragem de água, levando em consideração as características fisico-químicas medidas em laboratório. Este trabalho tem como objetivo apresentar a construção do software para cálculo do IQA baseado nos parâmetros significativos avaliados pela análise multivariada, tendo como escopo reservatórios da Amazônia. Através deste sistema computacional web, torna-se possível ler uma planilha eletrônica com dados experimentais, calcular o IQA, classificar as amostras, mostrar graficamente o IQA e compartilhar as as planilhas e os resultados com outros usuários do sistema. Este programa permite que o cálculo do IQA seja simples, rápido e preciso, além de organizar os dados em um ambiente informatizado e seguro.

Palavras chaves

IQA; software; Amazônia

Introdução

O processo de construção de um indicador de qualidade de água é complexo, e não há uma regra clara para a construção de indicadores de qualidade de água (BEAMONTE et al., 2005). Porém, sugere que seja escolhido um conjunto de parâmetros que meçam as características consideradas importantes na construção do indicador. Estas características podem ser físicas, químicas e inclusive microbiológicas. Para automatizar o processo de cálculo IQA, faz-se necessário o desenvolvimento de um software que possibilite o cadastramento dos valores dos parâmetros das amostras de coleta de água em uma base de dados, e utilize esses dados para realizar os cálculos do IQA conforme um determinado método pré-estabelecido, e posteriormente possibilite a visualização dessa informação. Sharma et al. (2013) desenvolveram o Surface Water Quality Assessment Tool (SWQAT), que é baseado na rotina de estratégia dos projetos de monitoramento da qualidade da água na Índia, buscando construir uma ferramenta padronizada e amigável. Este sistema está baseado em um módulo de entrada para que o usuário insira os valores dos parâmetros que são armazenados na base de dados para posterior cálculo do índice. Este software foi desenvolvido em VB.Net e utilizou o SQL como banco de dados. Este trabalho tem como objetivo apresentar um software capaz de calcular o IQA de forma simples, rápida e precisa. A análise laboratorial das amostras geram dados que são armazenados em planilhas eletrônicas, as quais servem de entrada para o sistema, que calcula e mostra os valores de IQA para as amostras através de tabelas e de gráficos. Estas planilhas e os resultados podem ser compartilhados com outros usuários do sistema, já que ele é web.

Material e métodos

As tecnologias utilizadas neste projeto e suas respectivas funções constam nos tópicos a seguir. É importante destacar que estas tecnologias são open source, ou seja, podem ser utilizadas e distribuídas livremente, sem necessidade de adquirir licença. -PHP: linguagem de programação para plataforma web. (DALL´OGLIO, 2015); -Framework Codeigniter: conjunto de ferramentas para desenvolvimento de aplicações web que facilita a utilização do padrão de projeto mvc (model-view-controller) (UPTON, 2007); -Framework Bootstrap: conjunto de ferramentas que envolve HTML, CSS e JS para facilitar o desenvolvimento de aplicações web responsivas (LAMBERT, 2016); -Framework PHPExcel: conjunto de ferramentas para auxiliar a leitura de dados contidos em arquivos Excel; -Chartjs: conjunto de ferramentas para geração de gráficos; -MySQL: sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) utilizado no projeto para armazenagem e manipulação de dados (DELISLE, 2006); -Apache: trata-se de um servidor de aplicação web livre, capaz de interpretar arquivos PHP (VEIGA, 2006); -IDE Eclipse: a IDE (Integrated Development Environment) é um programa de computador que possui diversos recursos para facilitar a programação de sistemas (GONÇALVES, 2007).

Resultado e discussão

O sistema é composto por várias funcionalidades. Uma delas é o gerenciamento de usuários do sistema que possui os módulos de criação, alteração e exclusão de conta para acesso; recuperação de senha perdida; autenticação de usuários. Outra funcionalidade importante é a leitura da planilha eletrônica que é composta por duas abas: a primeira contém os dados e a segunda os parâmetros para os cálculos que são o limite estabelecido na legislação para cada variável e o seu peso respectivo. O conjunto de funcionalidades de gerenciamento de planilhas representa o módulo mais importante do sistema. É possível realizar o cadastro, a listagem, a importação e a visualização dos resultados através dele. Através da Figura 1 é possível visualizar a tela que o usuário do sistema deve utilizar para informar o ano de coleta dos dados, o estado e o município onde os dados foram extraídos, selecionar o arquivo da planilha, atribuir um nome, fazer uma descrição para a planilha e definir sua situação (privado ou público). As planilhas definidas como públicas são compartilhadas com outros usuários do sistema. Depois que o usuário clicar no botão "Importar e Ver Resultados", o sistema irá executar as regras de validação da planilha, verificar se todos os campos identificados com asterisco (*) foram preenchidos e, se estas restrições forem atendidas, as informações e a planilha são gravadas em banco de dados e o usuário poderá visualizar os resultados do cálculo do IQA na próxima tela, representada pela Figura 2a e 2b.

Tela de cadastro e de upload de planilha contendo os dados experimentais.


(a) Resultado do cálculo do IQA e a categoria de acordo com Sahu e Sikdar (2008). (b) Visualização gráfica do resultado.

Conclusões

O sistema apresentado atende a necessidade dos pesquisadores que irão analisar o IQA de forma intuitiva, rápida e precisa, proporcionando maior agilidade no cálculo do IQA e melhorando a organização dos dados coletados. O fato do sistema funcionar em ambiente web acrescenta caráter inovador ao projeto, já que a literatura pesquisada mostra somente sistemas similares stand-alone (que não são web).

Agradecimentos

Ao LAQUANAN/UFPA, ao LACEN/ELETRONORTE, à todos os pesquisadores que participaram deste projeto e à toda comunidade científica mundial pelos conhecimentos adquiridos.

Referências

BEAMONTE, E.; BERMUDEZ, J. D.; CASINO, A.; VERES, E. A Global stochastic index for water quality: the case of the river turia in Spain. Journal of Agricultural, Biological, and Environmental Statistics, v. 10, nº 4, 424–439, 2005.

DALL´OGLIO, P. PHP Programando com Orientação a Objetos. 3. ed. São Paulo: Novatec, 2015.

DELISLE, M. Creating your MySQL Database: Practical Design Tips and Techniques. United Kingdom: Packt, 2006.

GONÇALVES, E. Eclipse IDE - Dicas e Truques. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2007.

LAMBERT, M. Bootstrap Site Blueprints. United Kingdom: Packt, 2016.

SAHU, P.; SIKDAR, P. K. Hydrochemical framework of the aquifer in anda round East Kolkata Wetlands, West Bengal, India. Enviromental Geology (55): 823-835, 2008.

SHARMA, A.; NAIDU, M.; SARGAONKAR, A. Development of computer automated decision support system for surface water quality assessment, Elsevier Computers & Geosciences, v. 51, 129–134, 2013.

UPTON, D. Codeigniter For Rapid PHP Application Development. United Kingdom: Packt, 2007.

VEIGA, R. G. A. Apache - Guia de Consulta Rápida. São Paulo: Novatec, 2006.