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I Jornada de Prospectiva e Gestão do Conhecimento Biodiversidade: a experiência do CRIA com as atividades de gestão da informação Dora Ann Lange Canhos.

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1 I Jornada de Prospectiva e Gestão do Conhecimento Biodiversidade: a experiência do CRIA com as atividades de gestão da informação Dora Ann Lange Canhos

2 O desafio social.... Renato Dagnino (2001)

3 O Papel da Comunidade Científica A democratização política e econômica depende de uma ciência voltada para as necessidades sociais. A resolução dos problemas ambientais e o planejamento de um futuro sustentável exigem: Competência Articulação: diferentes segmentos, diferentes níveis (local, nacional, regional, internacional) Informação científica de qualidade

4 CRIA - Organização da Sociedade Civil de Interesse Público (OSCIP) Missão: a socialização do conhecimento científico Informática para biodiversidade: pesquisa desenvolvimento serviços ComunidadeCientífica Público Alvo CRIA

5 Novas tecnologias de informação e comunicação: Novas tecnologias de informação e comunicação: permitem prever o desencadeamento de uma cultura cooperativa e colaborativa antes inimaginável. permitem prever o desencadeamento de uma cultura cooperativa e colaborativa antes inimaginável. Acesso à informação: 1 software (www) Acesso à informação: 1 software (www) O desafio: O desafio: a articulação da comunidade a articulação da comunidade Promover uma mudança cultural: compartilhar dados/ informações Promover uma mudança cultural: compartilhar dados/ informações a definição de padrões mínimos (integração de dados de fontes diversas) a definição de padrões mínimos (integração de dados de fontes diversas) o desenvolvimento e uso de ferramentas de integração de dados e de interoperabilidade de sistemas o desenvolvimento e uso de ferramentas de integração de dados e de interoperabilidade de sistemas a produção de sínteses e diagnósticos aos mais diversos segmentos da sociedade organizada a produção de sínteses e diagnósticos inteligíveis aos mais diversos segmentos da sociedade organizada

6 Política do CRIA Uso de software de domínio público Linux (sistema operacional) Apache Web Server Linguagens de programação: Java e Perl PostgreSQL Database Management System Padrões abertos para interoperabilidade XML (Extensible Markup Language) XSL (Extensible Stylesheet Language) XML Schema SOAP (Simple Object Access Protocol) HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Distributed Generic Information Retrieval (DiGIR)

7 Desenvolvido com ferramentas open source Vantagens de ferramentas open source: Rápida absorção de novas tecnologias Compatibilidade com os padrões mais utilizados Alto grau de estabilidade (bug free) Custo reduzido (software) Rede de colaboradores (equipe expandida) Demanda uma equipe capacitada

8 Sistema de Informação Integrado e Interoperável traduzido em campos mínimos comuns, vocabulário controlado, formatos comuns Tecnicamente viável: interoperabilidade, integração de dados considerado Algo complexo impossível Provedor deverá ter total controle dos dados Torna-se fundamental conceito Se

9 Tipos de Sistemas de Informação Centralizados Centralizados Distribuídos Distribuídos Mistos (parte centralizada parte distribuída) Mistos (parte centralizada parte distribuída)

10 Sistema Centralizado de Informação Provedores de dados Sistema Central Usuário

11 Problemas: atualização Provedores de dados Sistema Centralizado Perigo: Rompimento entre o provedor e o sistema centralizado Usuário

12 Problema: distância usuário - provedor Provedores de dados Sistema Central Possível falta de interação entre o usuário e o provedor de dados Usuário

13 Vantagens Provedores de dados Sistema Central Usuário Provedor: Baixa demanda em informática

14 Sistema Distribuído Gateway de Dados Aplicativos: Catálogo Virtual Modelagem.... Col 1 Col 2Col 3 Internet 2 Requer boa infra-estrutura computacional dos provedores Requer boa conectividade Exige uma capacidade de integração de sistemas heterogêneos Atualização em tempo real Consultas são distribuídas Autoria (custodianship)

15 Sistema Misto Gateway de Dados Aplicativos: Catálogo Virtual Modelagem.... Col 1 Cache Node Banco de Dados Internet 2 Col 2Col 3 Col 4Col 5 Internet

16 Projetos CRIA Biota (Fapesp) SinBiota Revista Biota Neotropica Website do Programa Biota/Fapesp O Instituto Virtual da Biodiversidade SICol (MCT/CNPq) Website Catálogo Virtual SpeciesLink (Fapesp) Lifemapper (NSF) Desktop Garp Hydro (Fapesp) Bioline Publications (U. Toronto, Bioline/UK)

17 SinBiota: Sistema Centralizado Provedor: pesquisador Padronização da entrada de dados ficha de coleta Uso de GPS Alimentação ou alteração de dados: via Internet, pelo provedor (protegido por senhas)

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20 Banco de Dados

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23 Informação sobre a coleta

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29 Sistema de Informação de Coleções de Interesse Biotecnológico Apoio MCT/CNPq

30 Centros de Recursos Biológicos (CRB) Centros especializados que adquirem, validam, estudam e distribuem: organismos "cultiváveis (microorganismos, tecidos de plantas e animais, células humanas) partes replicáveis destes (genomas, plasmídeos, virus e bancos de cDNA) organismos viáveis mas ainda não cultivados Centros de informação Workshop "Science & Technology Infrastructure: Support for Biological Resource Centres", OECD

31 Evolução: Catálogo (CC) Centro de Dados (CRB)

32 Objetivos do SICol Servir de elemento integrador às diversas e diferenciadas coleções (CRBs). Atender à demanda por informação das coleções e dos usuários de insumos biológicos na área da biotecnologia Atender à demanda por informação dos formuladores de políticas públicas.

33 Modelo: CABRI – Common Access to Biological Resources and Information iniciativa da Comunidade Européia integra as principais coleções ex-situ da Europa desenvolveu um sistema federado de bancos de dados acessível via World Wide Web Padrões: dados mínimos, dados recomendados e dados completos para cada grupo taxonômico. permite a inclusão de dados históricos permite a inserção de dados mais completos

34 SICol (visão geral) Interface Web Bactérias Fungos Células Etc... Base de dados do SICol Centros de Recursos Biológicos Usuário Slide: Mauro Munhoz

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40 Gateway de Dados Aplicativos: Catálogo Virtual Modelagem Outros Col 1 Cache Node SinBiota Internet 2 Col 2Col 3 P1Pn Internet Species Analyst SICol CRB

41 Utilização dos Pontos de Ocorrência das Espécies Ocorrências de espécies são associadas a pontos específicos no espaço, permitindo a caracterização de necessidades ecológicas Ocorrências de espécies são associadas a pontos específicos no tempo, permitindo a avaliação de mudanças temporais Slide: Marinez Ferreira de Siqueira

42 Integração entre os dados Pontos de ocorrência Distribuição prevista Variáveis ambientais (coberturas geográficas) vegetação temperatura precipitação relevo Slide: Townsend Peterson e Marinez Ferreira de Siqueira

43 Geografia Ecologia Modelagem de Distribuição Geográfica Pontos de Ocorrência Algoritmo Precipitação Temperatura Modelo do Nicho Ecológico Previsão da Distribuição Slide: Townsend Peterson e Marinez Ferreira de Siqueira

44 Exemplo de Análise de Distribuição Geográfica Dados dos Projetos: Viabilidade de Conservação dos Fragmentos de Cerrado do Estado de São Paulo – Programa Biota/FAPESP: levantamento de espécies arbóreas Projeto de Cooperação Técnica: Conservação e Manejo da Biodiversidade do Bioma Cerrado - EMBRAPA Cerrados - UnB - Ibama/DFID Reino Unido Autores da Análise: Marinez Ferreira de Siqueira, CRIA (tese de doutorado) Prof. A. Townsend Peterson do Natural Museum and Biodiversity ResearchCenter, da Universidade de Kansas

45 Modelagem: distribuição esperada para duas espécies de Anadenanthera Slide: Marinez Ferreira de Siqueira

46 Geografia Ecologia Analisando Mudanças de Cenário: Clima Pontos de Ocorrência Algoritmo Precipitação Temperatura Modelo do Nicho Ecológico Previsão da Distribuição Slide: Townsend Peterson Projeção com Mudança Climática Projeção considerando alterações climáticas

47 Análises de Alteração Climática Modelo de Circulação Geral (HadCM2) usando dois cenários: HHGSDX %/ano CO 2 HHGGAX50 - 1%/ano CO 2 Afeta: Temperatura Média Precipitação Média

48 Exemplos de predição de distribuição atual ( ) e futura (2055) para espécie arbórea de cerrado: Acosmium subelegans (Siqueira et.al. submetido) Área habitável em 2055 baseado no cenário liberal Área habitável em 2055 baseado no cenário conservador Slide: Marinez F. Siqueira

49 Padrão previsto de riqueza de espécies (162) arbóreas de cerrado para a área core de cerrado no Brasil baseado em cenário climático atual ( ) (Siqueira et.al. submetido) Região prevista que abrigaria a maior riqueza de espécies

50 Área prevista que abrigaria maior riqueza de espécies para um cenário de mudança climática conservador Área prevista de maior riqueza para cenário liberal Previsão baseada em cenários futuros

51 Possíveis Projeções Geografia Ecologia Pontos de Ocorrência Algoritmo Precipitação Temperatura Modelo do Nicho Ecológico Previsão da Distribuição Nativa Projeção sobre Clima Modificado Projeção sobre clima alterado Previsão de Invasão Projeção sobre outra região

52 Lantana camara L. Hábito Habitat - Preferências Climas quentes Relativamente abertas e úmidas Grande tolerância (Baars & Neser, 1999) Complexo poliplóide de espécies (Stirton,1977) Nativa dos Neotrópicos Planta Ornamental Slide:

53 Distribuição Nativa Slide: Lantana camara L.

54 Distribuição Exótica - África Slide: Lantana camara L.

55 Distribuição Exótica - Australásia Slide: Lantana camara L.

56 Crotalaria pallida (nativa África, invasora Brasil)

57 Crotalaria pallida (FABACEAE) Região Nativa Slide:

58 Crotalaria pallida (FABACEAE) Área de Invasão Slide:

59 Modelagem Preditiva: Algumas Aplicações Biologia Melhora a compreensão sobre a distribuição de espécies raras, ameaçadas, espécies bioindicadoras etc; Norteia programas de re-introdução de espécies; Orienta o desenvolvimento de novos inventários estabelecendo lacunas de conhecimento; Validação de dados Conservação: informação de apoio à decisão Estuda os efeitos da mudança climática sobre a biodiversidade; Auxilia no desenvolvimento de planos de conservação da biodiversidade. Economia Espécies invasoras Agricultura e pestes agrícolas Saúde Pública Doenças infecciosas

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72 Desenvolvendo Ferramentas e Protocolos Parcerias CRIA: Modelagem: Universidade de Kansas (NSF) desktop Garp Lifemapper Interoperabilidade de Sistemas: California Academy of Science, Universidade de Kansas, grupos de pesquisa da Australia e da Europa Distributed Generic Information Retrieval (DiGIR) Servidor de Localidades: Universidade de Kansas e Museu de Zoologia de Vertebrados de Berkeley BioGeoMancer Servidor de Nomes

73 Centro de Referência em Informação Ambiental Obrigada. Dora Ann Lange Canhos


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