Divulgação/CeMEAI
Divulgação/CeMEAI

'Big Brother' de rios criado por grupo da USP usa algoritmos para prever risco de enchentes

Modelo já foi testado em Santa Catarina e no interior de São Paulo

Eduardo Geraque, especial para o Estadão

03 de agosto de 2022 | 05h00

Há décadas, as notícias durante as temporadas das chuvas se repetem. Centenas de mortes e muitos milhões de prejuízos materiais são acumulados nas várias regiões do Brasil, de Norte a Sul. Muitos dos problemas, como o entupimento das marginais paulistanas ou a inundação de cidades como Rio Branco, no Acre, são resultados da subida abrupta dos rios.

Após dez anos de pesquisa, e uma fase inicial implementada na cidade de Rio do Sul, em Santa Catarina, o sistema e-NOE, desenvolvido por cientistas da Universidade de São Paulo (USP) de São Carlos, está robusto o suficiente para alcançar novos patamares. “O papel da universidade é fazer pesquisa e gerar conhecimento. Agora que o nosso sistema chegou a uma segunda instância, ele tem todas as características para ser replicado pelas prefeituras brasileiras, e dentro de um custo acessível”, afirma Jó Ueyama, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da USP em São Carlos, que coordena a iniciativa.

Todo o trabalho, que também passou por testes na própria cidade de São Carlos, foi feito pela equipe do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria. As etapas de funcionamento do e-NOE são simples. O que o sistema tem de mais avançado, entretanto, é um eficiente algoritmo que faz toda a leitura da situação do rio que se pretende acompanhar durante as chuvas.

Primeiro, são instalados sensores e câmeras para monitorar os pontos nevrálgicos das cheias urbanas de uma cidade. As imagens e os dados são captados a cada cinco minutos. Tudo, então, é transmitido por 3G ou 4G para a nuvem. Entram em ação, na sequência, as redes neuronais e algoritmos semelhantes aos usados em carros autônomos. Eles estão treinados a entender se um corpo de água está enchendo ou não.

“Os dados e as imagens dos rios, analisadas em conjunto, dão mais robustez para a informação que se pretende ter. Ou seja: que o rio está subindo”, explica Ueyama. No caso do sistema instalado há quatro anos no Sul do Brasil, que apresentou resultados excelentes segundo declarações da prefeitura local, ainda não havia imagens, apenas o monitoramento da altura do rio em relação a uma linha de referência previamente conhecida. 

No caso de São Carlos, onde protótipos também foram instalados, a emissão de alerta de enchente ocorre caso o nível do rio seja igual ou maior a 2,70 metros, medida que vai variar de local para local. O sistema também tem condições de enviar à Defesa Civil da cidade avisos para que, em tempo máximo de 10 minutos, providências sejam tomadas. Como, por exemplo, retirar as pessoas da zona que será infundada, caso seja necessário. Ou, pelo menos, evitar o acúmulo de prejuízos materiais.

“O grande diferencial do nosso sistema é que tudo é acompanhado em tempo real e a partir de abordagem multimodal”, explica o cientista da USP, filho de imigrantes japoneses. “Lá no Japão tem tsunami, por isso sistemas como esse são importantes. Mas no caso do monitoramento de rios, nossa inspiração maior é a Inglaterra”, diz Ueyama. Nos Estados Unidos, por exemplo, também é comum a população receber alertas climáticos em seus celulares, desde enchentes até tornados. Foi lá que estudou o pesquisador Francisco Erivaldo Fernandes Junior, um dos principais desenvolvedores da tecnologia.

“Quando iniciamos o projeto, detectamos as enchentes usando sensores de altura do rio que ficavam submersos no córrego. Entretanto, tais sensores sofrem com corrosão e assoreamento (banco de areia móveis), levando-os às manutenções periódicas", explica Ueyama. "Assim, esta tecnologia (uso da câmera para detectar enchentes automaticamente, sem a necessidade de um operador monitorando as imagens) vem para solucionar isso, de maneira que os sensores analógicos não sejam mais utilizados”, continua.

Segundo ele, é importante também ressaltar que as câmeras instaladas são multifuncionais e servem para monitorar as pessoas e o trânsito; um avanço nesta tecnologia que visa a beneficiar a população e os motoristas. “Lembramos que cabe ao poder público ou empresas privadas o uso do sistema, com parcerias como a que já firmamos com a prefeitura de São Carlos”, acrescenta o pesquisador da USP. Sensores de poluição também podem ser acoplados, para se entender se os rios que enchem também estão poluídos ou não.

O fato de a transferência tecnológica entre universidade pública e poderes executivos municipais não ter um custo excessivo tem chamado a atenção de algumas cidades brasileiras. “Temos uma negociação bastante avançada com a cidade de Rio Branco, no Acre. E a cidade de Rio do Sul está interessada nessa segunda fase do projeto. Agora, eles querem também que o sistema informe não apenas quando o rio sobe, mas quando também ele estiver descendo, para que a população possa voltar com segurança para casa”, explica Ueyama. 

Em termos de custo da instalação de um ponto de monitoramento, o pesquisador da USP calcula um valor atual, mesmo com a variação cambial, da ordem de R$ 3 mil. “Vai também ter o custo da mão de obra civil para a instalação, mas isso, para as prefeituras, não chega a ser um problema. E como o sistema é de fácil operação, também as próprias equipes que já existem de TI conseguem cuidar da criança”, afirma o cientista da USP São Carlos. A manutenção pode ter custo maior caso, por exemplo, um raio ou outro fenômeno qualquer cause uma avaria mais séria nas câmeras e sensores. 

Para o pesquisador, basta ver os prejuízos incalculáveis de vidas perdidas para as chuvas todos os anos, além das perdas materiais, para se chegar à conclusão que a conta fecha. Além, claro, do fato de que muitos governos pelo Brasil afora não usam – ou utilizam muito pouco – as verbas destinadas para o combate às enchentes. “O uso de tecnologia criada na universidade, desenvolvida por pessoas que foram para o exterior com dinheiro público, como eu, é uma forma de fazer jus aos impostos pagos por todos”, sintetiza Ueyama.

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