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Serviço Geológico do Brasil – CPRM
“BUSINESS INTELLIGENCE – BI” Aplicado à Gestão das Águas
Subterrâneas
Frederico Cláudio Peixinho Flávio Luis de Mello
23 a 26 de Outubro de 2012
XVII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas Bonito - MT
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Ambiente de Negócio e Suporte Computadorizado à Decisão
Modelo de pressões – reações – suporte de negócios
Globalização, Demandas,
Regulamentações, Mercado,
Compe<ção, etc
Estratégia, colaboração dos parceiros, reação em tempo real, agilidade, maior produ<vidade, novos modelos de
negócios, etc
Análise, decisões previsões
Suporte computadorizado à decisão integrados
Business Intelligence -‐ BI
Decisões e suporte Reações da organização
Fatores do Ambiente de Negócio
Fonte: desenho de E. Turban
Pressões
Oportunidades
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Fonte de dados
Componentes Futuros Sistemas
Inteligentes
Interface de usuário
Navegador, portal, dashboard
Desempenho e estratégica Ambiente de análise de Negócios Ambiente de data warehouse
Arquitetura de Alto Nível do BI
Data Warehouse
Equipe Técnica Constroe o data Warehouse
Organização, Resumo, padronização, etc
Base de dados operacional
Usuário de negócios Acessa Manipulação, resultados
Gerentes/execuXvos, estratégias de business performance management (BPM)
Fonte: desenho de E. Turban
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Sistema de Informações de Águas Subterrâneas – SIAGAS Fonte de Dados
EstaQs<cas do módulo web
223.733 poços
< 100 100 - 1.000 1.001 - 2.500 2.501 - 5.000 5.001 - 10.000 > 10.000
SIAGAS - Distribuição Nacional dos Poços
Fonte de Dados Nível I – RIMAS Nível II -‐ Projetos SGB Nível III – Gestores Nível IV Usuários Geral
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Sistema de Informações de Águas Subterrâneas – Base de Dados
0
20
40
60
80
100
NORDESTE
SIAGAS - Cadastro de Poços ENTIDADE
PROPRIETÁRIO
USO
FORMAÇÃO
LITOLOGIA
SITUAÇÃO
N. ESTÁTICO
N. DINÂMICO
VAZÃO
PH
CONDUTIVIDADE
FERRO
CLORETO
SÓLIDOS TOTAIS
COLIFORMES
,
DiagnósCco da Base de Dados
(%)
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GESTÃO ESTUDO OFERTA CONTAMINAÇÃODados Gerais Código do Ponto 100% Coordenadas Geográficas 100% Municipio 100% Bacia 81% Localidade 88% Proprietário 100% % Médio Atributo Cadastrado 95%Dados Geológico e Litológicos Formação Geológica 50% Litologia 51% % Médio Atributo Cadastrado 51%Dados Hidrodinâmico Nível Estático 60% Nível Dinâmico 47% Vazão 53% % Médio Atributo Cadastrado 53%Dados Hidroquímicos pH 15% Condutividade Életrica 23% Sólidos Totais Dissolvidos 4% DBO 0% Cloretos 5% Ferro Total 5% Coliformes Fecais 2% % Médio Atributo Cadastrado 8%Fonte: SIAGAS -Base de Dados Operacional
X X
X X
QUADRO GERAL DE ATRIBUTOS CADASTRADOS NA BASE DE DADOS DE POÇOS
ATRIBUTOS RELEVANTES POR USOATRIBUTOS RELEVANTES % ATRIBUTOS
X X
X
X
X X
Sistema de Informações de Águas Subterrâneas – Base de Dados
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“BUSINESS INTELLIGENCE – BI “ APLICADO À GESTÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
BSC (indicadores de
desempenho)
Business Performance Management
OLAP e Data Mining
Base de Dados Referencial Extração, Transformação e Carga
Data Warehouse
OBJETIVOS GERAIS • Projetar um modelo conceitual de um
Sistema de Apoio à Decisão-SAD, apoiado em Business Intelligence – BI, ap l i cado aos recu rsos h íd r i cos subterrâneos;
• Est ru turar uma Base de Dados Referencial (Data Store Operacional).
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• E s t a b e l e c e r c r i t é r i o s p a r a enriquecimento da base de dados;
• Simular a aplicação do SAD numa área piloto.
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Sistema de Apoio à Decisão Modelo Conceitual
OLAP
Visualização das Informações
Relatórios
SIAGAS/RIMAS
Sistema Operacional/Dados
Base Referencial
ODS
Selecionar
Enriquecer
Extrair
Preparar
Data Warehouse Departamental
Mid
dlle
war
e DATA MINING
BPM – Business Performance Management
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Sistema de Apoio à Decisão Arquitetura Integrada – Base Operacional – ODS – Data Warehouse
Fonte de Dados Interna
Rimas/Projetos
Fonte de Dados Externa
Gestores
Pré-processamento: Consistência
Enriquecimento de
Dados
ETC – Extração, Transformação e Carga ODS
Data Warehouse
Análise de Dados
ETC
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Sistema de Apoio à Decisão Estudo de Caso - Rondônia
Estudo de Caso
Mapa de Localização
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Etapas da Simulação • Pré-processamento
• Data Store Operacional- ODS
• Data Warehouse
• Análise do Negócio
• Business Performance Management – BMP
Estudo de Caso
Sistema de Apoio à Decisão Estudo de Caso - Rondônia
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Sistema de Apoio à Decisão Estudo de Caso - Rondônia
Pré-processamento • Consistência dos Dados
• Automática • Varredura • Recuperação
Software: SIAGAS/Moddad e Visual Poços
• Enriquecimento de Dados • Critério de Negócio • Poços enriquecidos: 291
SGBD: SQL Server 2.08
Estudo de Caso
Total de poços na base de dados : 1891
Critério de Negócio
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Sistema de Apoio à Decisão Estudo de Caso - Rondônia
Data Store Operacional - ODS Etapas de Trabalho • Adequação do modelo de dados
• Definição de estrutura de dados
• Carga dos dados no SIAGAS
• Extração de dados para o ODS
• Disponibilização de dados
Estudo de Caso
Tabela de Dados - ODS
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Sistema de Apoio à Decisão Estudo de Caso - Rondônia
Estudo de Caso
Migração dos Dados RIMAS-‐SIAGAS RIMAS – Nível d’água -‐ Vilhena
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Análise do Negócio e Visualização de Dados Relatórios
Estudo de Caso
Sistema de Apoio à Decisão Estudo de Caso - Rondônia
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4%
96%
pH Poços dentro do padrão
Poços fora do padrão
14%
86%
ConduXvidade Elétrica
Poços dentro do padão
Poços fora do padão
20%
80%
Oxigênio Dissolvido
Poços dentro do padão
Poços fora do padão 85%
15%
Baixa Qualidade
Poço amazonas
Poço tubular
Base de Dados
Estudo de Caso
Análise do Negócio e Visualização de Dados Tratamento Estatístico
Obs: Dados Preliminares
Sistema de Apoio à Decisão Estudo de Caso - Rondônia
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Business Management Performance – BPM
Estudo de Caso
Indicador de Desempenho KPI Balanced Scorecard
Sistema de Apoio à Decisão Estudo de Caso - Rondônia
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Indicador de Desempenho KPI Balanced Scorecard
Business Management Performance – BPM
Estudo de Caso
% de execução
Sistema de Apoio à Decisão Estudo de Caso - Rondônia
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RESULTADOS
RESULTADOS INICIAIS
q Estratégia Tecnológica para fidelização do Cliente – Modelo de Negócio; q Enriquecimento da Base de Dados - Critério de Negócio; q Modernização do SIAGAS /RIMAS - ETL, Consultas e Ferramentas OLAP; q Aplicação do SAD em área Piloto; q Publicações técnico-científicas sobre o tema
APROFUNDAMENTO DA PESQUISA
q Aperfeiçoar as técnicas de consistência de dados; q Desenvolver mecanismo para integração de dados de várias fontes; q Aplicar técnicas de mineração de dados, na área de hidrologia; q Aperfeiçoar os mecanismos que proporcionem mais efetividade e
qualidade no fornecimento de dados para o SAD. q Pesquisa IQA Regional para Águas Subterrâneas;
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Serviço Geológico do Brasil – CPRM Ações Estratégicas de Longo Prazo – Visão do Autor
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OBRIGADO! Frederico Cláudio Peixinho
[email protected] Flávio Luiz de Mello
www.cprm.gov.br
Serviço Geológico do Brasil – CPRM
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Metodologia e Estratégia de Ação
O Sistema de Informações de Águas Subterrâneas – SIAGAS
• Histórico – 1996 a 2011 • Base de Dados – 205.000 poços • Aplicações: Estudos e Gestão
Sistema de Apoio a Decisão – SAD • Base Referencial ( Pré-‐Processamento de Dados) • ETL e Data Warehouse; • OLAP e Data Mining ( Análise do Negócio) • Business Performance Management -‐ BPM Scorecard e Dashboard
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Objetivo Geral Conhecimento Hidrogeológico Melhoria da Qualidade de Vida Local Objetivos Específicos Mapeamento da Qualidade da Água Caracterização Física do Aquífero Realização de Análise Quimica Produtos: Mapa isovalores de condutividade elétrica Mapa de isovalores de nitratos Mapa de isovalores de cloretos
Área Urbana: 150 km2 População: 426.558 População com abastecimento de água: 40% População atendida com rede de esgoto: <10% Aquífero: Jaciparaná
Dados Gerais do Projeto
Estudo de Caso
Indicador de Desempenho: Bairros Assistidos
Benefícios: Educação Ambiental e ETE’s compactas
Sistema de Apoio à Decisão Estudo de Caso - Rondônia
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Base Referencial - Data Store Operacional - ODS
• Integrado • orientado por assunto
• Volátil
• “current-valued” – valores atuais
ODS – Duplo papel: operacional e SAD
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OLAP – Características, Arquitetura e Estratégia de Ação
OLAP – Gera relatórios dinâmicos para a área estratégica, tática e operacional. Essência: rapidez, a sumarização e análise flexivel Operações: drill Across – pula um nível intermediário na mesma dimensão drill Down – aumenta o nível de datalhe da informação drill Up - diminui o nível de detalhe da informação drill Trought – passa de uma dimensão para outra Slice and Dice – armazena dados em microcubos. Trocar linhas por colunas Ferramentas ; MOLAP, ROLAP, HOLAP, DOLAP e WOLAP Servidores OLAP: Options da Oracle, Analysis Services 2005 da Microsoft
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A água, um bem vital e estratégico
• Escassez de água
• Enchentes e secas
• Conflitos de uso
• Contaminação das águas
“Ai, como é duro viver nos Estados do Nordeste quando o nosso Pai Celeste não manda a nuvem chover”
Patativa do Assaré Poeta Popular Cearense
Principais Desafios em Recursos Hídricos no Brasil