Caso de Sucesso: Arrow 100 - Serviço Distrital Rural de Água em Le-Ax
Alta Precisão a Baixo Custo
Por Travis Anderson, engenheiro distrital da Le-Ax
Quando cheguei para trabalhar no distrito de Le-Ax, no outono de 2009, a equipe havia acabado de coletar pontos GPS em todos os ativos acima do solo. Com o fornecimento de recursos técnicos pelo Instituto de Governo Local da Universidade de Ohio para Administração e Desenvolvimento Rural (ILGARD), a Le-Ax finalmente juntou todas as peças para compor um sistema de informações geográficas (GIS) funcionando. Dali em diante, era responsabilidade do distrito mantê-lo.
A tarefa contínua de coletar pontos de GPS foi atribuída à equipe de manutenção. Como eles eram responsáveis por instalar torneiras, medidores e válvulas e fazer reparos em linhas de exposição, fazia mais sentido ter a equipe coletando os locais dos ativos.
“Periodicamente, eu pegava a unidade GPS portátil da equipe e colocava os novos pontos no ArcMap.”
Utilizando Colletor para ArcGIS e ArcGis Online para manter as equipes de campo
cientes dos locais de escavação do local em tempo real
O fluxo de trabalho parecia bastante simples, mas ficou claro que essa transição para a manutenção do SIG pelo distrito não seria fácil. Os dois principais problemas que vieram à luz foram o conhecimento técnico limitado do equipamento/software e a quantidade de tempo que a unidade portátil precisava para obter precisão.
O primeiro problema foi corrigido com a criação de manuais com dicas para a equipe. Se o manual não podia responder à pergunta ou “refrescar a memória”, um telefonema poderia resolver o primeiro problema.
O segundo problema tornou-se uma questão muito mais trabalhosa. Com a equipe pronta para realizar um reparo, a pessoa responsável pela coleta dos pontos precisava esperar o GPS portátil alcançar a precisão. Às vezes levava 20 segundos, às vezes eram minutos. Isso se tornou muito frustrante para todos. Le-Ax definitivamente estava em um ponto de transição para coletar dados de campo. Quando o Collector para ArcGIS foi lançado, eu sabia que este seria o nosso próximo passo para usar iPads no campo – eu só tinha que descobrir como usar o aplicativo.
Antes de vir para o Le-Ax, eu sabia pouco sobre GIS. Tudo o que aprendi foi de forma autodidata. Muito do meu conhecimento vem da comunidade online da Esri. Uma pesquisa no site da Esri revelou bastante diálogo entre os usuários e a equipe de suporte da Esri, que respondeu a muitas das perguntas que eu tinha. Os tutoriais online do Collector forneceram orientações sobre como criar mapas e torná-los acessíveis no aplicativo Collector. Foi tudo muito simples de descobrir.
A peça restante do quebra-cabeça para implementar totalmente o Collector era uma assinatura do ArcGIS Online. Como já tínhamos uma licença do ArcGIS for Desktop Basic e a assinatura de manutenção anual, a Esri nos forneceu uma conta gratuita do ArcGIS Online. Depois de ler o básico sobre a criação de mapas online e compartilhá-la em nossa organização, comecei a carregar nossas camadas e recriar nosso GIS do Desktop no ArcGIS Online.
Depois que entendi o conceito, demorei cerca de 30 minutos para recriar nosso GIS de desktop como uma versão online. Após criar o mapa, pudemos testar a funcionalidade do Collector com o nosso iPad. Como um aplicativo específico de campo, o Collector é semelhante ao ArcPad, mas mais fácil de usar. É muito intuitivo. Um círculo azul mostra a localização do receptor GPS e, na parte superior, há uma barra de ferramentas muito funcional.
Para acessar as camadas, toque no símbolo de camada e uma lista suspensa mostrará as camadas contidas no mapa. Você pode tirar uma foto tocando no ícone da câmera na barra de ferramentas superior, depois centralize e tire a foto. Depois de terminar, toque no botão “Enviar”. Tudo será atualizado e armazenado com segurança no ArcGIS Online. Eu não consigo citar o quão fácil é usar o um Collector. Mesmo diante das facilidades de uso do Collector eu ainda tinha duas grandes preocupações: conectividade e precisão.
O condado de Athens, no sudeste de Ohio, não é o que chamaríamos de metrópole em expansão para o sinal de celular. É claro que, ao longo das principais rodovias, você pode ter uma conexão de dados, mas nós somos um distrito rural. Servimos quase 7.000 residências espalhadas por mais de 804 quilômetros de linha d’água em quatro municípios. Temos linhas de água em lugares onde você não pode imaginar alguém tendo coragem de dirigir. Temos muitos km de linha d’água que não estão nem perto de uma conexão de dados.
Se o Collector fosse funcionar para nós, precisaríamos fazer nosso trabalho sem conectividade, ou seja, offline. Tendo pesquisado as comunidades online, eu sabia que Esri estava trabalhando nesse recurso, mas não sabia como isso funcionaria. Estava preocupado que o processo offline fosse muito complicado para que a nossa equipe utilizasse. Não poderia ser algo que eu precisasse configurar manualmente e toda vez que alguém estivesse indo para uma área sem serviço de dados.
A Esri não poderia ter criado algo melhor: o lançamento da atualização do Colletor, que forneceu a capacidade de trabalhar offline. Foi basicamente um processo de duas etapas. Eu mostrei para a nossa equipe uma vez como fariam para utilizar esse recurso, e ninguém teve que pedir ajuda desde então.
Minha preocupação final foi a precisão. Nós adoramos como o iPad funciona com o Collector. Nós tínhamos uma ferramenta e um aplicativo prontos para o campo com recursos que superavam – e muito – os computadores de mão que usamos em anos anteriores. Nossa equipe agora poderia receber e-mail, verificar as condições do tempo e receber alertas meteorológicos, enviar fotos para o escritório do campo e optar por usar outros aplicativos.
Além disso, quando uma conexão de dados está disponível, não há nada como a coleta de dados em tempo real. O usuário toca no botão “Enviar” e, de repente, há uma válvula no mapa que estou olhando no meu escritório.
“Isso tudo é bem espetacular!”, afirma Travis
Mas mesmo com todas essas vantagens, se não pudéssemos chegar a um nível de precisão que nos permitisse localizar naquela válvula – ou naquela linha d’água-, um mês ou cinco anos depois, tudo isso seria para nada, porque é justamente disso que precisamos: localizar um ativo e, em seguida, ser capaz de voltar a esse ativo com base nos dados georreferenciados. Desde o início, sabíamos que precisaríamos de um receptor GPS externo e não seria uma compra barata.
Após a devida diligência nas especificações, escolhemos o desempenho submétrico do Arrow 100. Antes de comprá-lo – na verdade alugamos o receptor por alguns dias para testá-lo com o Collector e o iPad -, três características importantíssimas observadas no Arrow 100 foram:
- Certificação pela Apple para trabalhar com o iPad;
- Transmissão Bluetooth de classe 1 (maior alcance de conexão);
- Serviço de correção fornecido pelo receptor, capaz de conectá-lo à rede cinemática do Departamento de Transportes de Ohio (ODOT) em tempo real (RTK) e ainda obter uma precisão altíssima; tudo isso com excelente velocidade de conexão com os satélites (<60 segundos) e resposta muito rápida à obtenção de pontos.
Diante disso, senti que, finalmente, tínhamos a última peça do nosso quebra-cabeça. Os dias de espera de 30 segundos para obter um ponto haviam acabado. Os pontos agora chegariam tão rápido quanto o toque nos botões.
O lançamento da Esri do Collector 10.4, que inclui suporte para receptores externos de alta precisão, dá os retoques finais em um aplicativo que já é ótimo. Metadados agora podem ser capturados e passados para a tabela de atributos. A capacidade de ver e manter um registro da exatidão dos dados de cada recurso gera confiança em seu processo e na equipe. Também permite verificar o desempenho do equipamento. Se os níveis de precisão parecem estranhos e você olhar de perto os pontos no mapa, talvez você perceba a grande área de pinheiros que estava interferindo com o sinal – ou se, em vez disso, os pontos estão em um campo aberto, você vai saber que é hora de verificar o equipamento.
Da esquerda para a direita observamos: 1. Precisão de quatro polegadas com um receptor de sistema de satélite de navegação global (GNSS) 100 Ligado a uma rede de tempo real de cinemática (RTK) / 2. Uma imagem de um hidrante mostrado como um anexo no painel de detalhes / 3. A área de serviço do Distrito de Água Le-Axe (sudeste de Ohio: Atenas, Hocking, Meigs e Vinton)
O outro recurso que se mostrou valioso foi a configuração do perfil de correção que permite transformações de dados. Muitos municípios e estados têm seus dados no sistema de coordenadas do plano estatal. Aqui em Ohio, nosso departamento de transporte tem seu serviço de correção configurado no NAD83. Para que eu use isso corretamente, eu preciso transformar o dado para garantir que tudo corresponda. Depois de ter configurado, as correções são feitas na hora. Isso permite que você obtenha uma coleta de dados de alta precisão.
Como mensagem final, eu seria negligente se não mencionasse algo sobre o orçamento. Todo mundo tem um orçamento que gostaria de cumprir. E é muito fácil gastar uma quantia exorbitante de dinheiro em itens relacionados a GIS e GPS. Eu não queria gastar uma grande soma de dinheiro em um receptor externo só para tê-lo guardado em uma prateleira, como as outras duas unidades de mão antigas. Então, fomos cautelosos e nos movemos devagar.
Acredito que, no final, montamos uma solução de campo realmente boa em um orçamento bastante factível. Poderíamos ter gasto três vezes mais em um receptor que deveria ter um desempenho melhor que 30cm, mas achei que, ao coletar 8 cm de precisão online e a precisão de meio metro (na pior das hipóteses) off-line, estávamos em uma boa situação.
Os ativos que procuramos incluíram:
- Uma caixa de válvulas, com cerca de 9 polegadas de diâmetro;
- Uma tampa do poço de um metro que é de 16 polegadas de diâmetro;
- Uma vala de água que tenha pelo menos 60 cm de largura.
Se não pudéssemos encontrar nada disso, então saberíamos que existia algo errado com o localizador humano. No final, investimos cerca de US$ 3.700 dólares. Nós tínhamos pago a subscrição anual de manutenção da nossa licença do ArcGIS para Desktop Básico, que nos proporcionou uma conta gratuita para o ArcGIS Online. Usamos essa conta para testar e configurar inicialmente nossos mapas online. Desde então, adquirimos uma licença de cinco usuários para o ArcGIS Online, para que pudéssemos implantar vários iPads no campo e permitíssemos que a equipe de funcionários do escritório aproveitasse nossos mapas online.
A beleza do ArcGIS Online é que todos os seus mapas são acessíveis a qualquer pessoa dentro da organização. Ficamos impressionados com toda a nossa transição para esta nova solução de campo. Com o suporte externo ao GNSS, o Collector tornou isso fácil para nós.
“Se existissem outras empresas de água contemplando ir em uma direção semelhante à nossa, eu as encorajaria a fazê-lo!”, diz Travis.
Sendo um membro da Associação de Água Rural de Ohio, sei que existem muitas pequenas empresas de água e condados por aí que não sabem por onde começar com GIS. Pode ser esmagadora e cara. Mas aceite de alguém que não tinha experiência em GIS: isso pode ser feito com certeza, mesmo com orçamento limitado.
Você não precisa entrar de cara e comprar um receptor GNSS externo. Basta começar com um Tablet de US$ 400 ou US$ 500, baixar o Collector e ver o que você pode fazer com ele. Você não precisa gastar milhares de dólares em consultores e você também não precisa se preocupar em armazenar e fazer backup dos seus dados. Tudo está no lugar! Todas as ferramentas estão lá para você usar. Você só precisa dar o primeiro passo!
