Como Construir um Sistema de Visualização de Alerta de Tsunami em Tempo Real

Resumo Simples

Um visualizador de alerta de tsunami em tempo real que fornece alertas críticos e mapas interativos para ajudar as comunidades costeiras a se manterem informadas e preparadas para possíveis ameaças de tsunami.

Documento de Requisitos do Produto (PRD)

Objetivos:

• Criar um sistema de alerta de tsunami em tempo real com interface de mapa visual
• Fornecer alertas precisos e oportunos aos usuários em áreas potencialmente afetadas
• Oferecer recursos educacionais sobre preparação e segurança contra tsunamis

Público-alvo:

• Residentes costeiros
• Oficiais de gestão de emergências
• Operadores marítimos e empresas costeiras
• Público em geral interessado em informações sobre desastres naturais

Recursos-chave:

1. Integração de dados em tempo real de estações de monitoramento sísmico e oceânico
2. Mapa interativo mostrando as zonas de impacto de tsunami potenciais
3. Sistema de alerta personalizável para usuários com base na localização
4. Dados históricos de tsunamis e recursos educacionais
5. Design responsivo para acesso em vários dispositivos

Requisitos do Usuário:

• Representação visual fácil de entender das ameaças de tsunami
• Capacidade de configurar alertas personalizados
• Acesso a informações confiáveis e atualizadas
• Integração com sistemas e protocolos oficiais de alerta

Fluxos de Usuário

1. Cadastro de Novo Usuário:

   • O usuário acessa o site
   • Clica em "Cadastrar" e insere as informações pessoais
   • Verifica o endereço de e-mail
   • Define as preferências de localização para alertas
   • Completa o tutorial de integração

2. Visualização de Avisos Ativos de Tsunami:

   • O usuário faz login no sistema
   • Navega para a interface do mapa principal
   • Visualiza as áreas coloridas indicando os níveis de aviso
   • Clica em regiões específicas para obter informações detalhadas
   • Opta por receber notificações push para as áreas selecionadas

3. Acesso a Recursos Educacionais:

   • O usuário seleciona "Aprender" no menu principal
   • Navega pelas categorias de informações sobre tsunamis
   • Visualiza simulações interativas da formação de tsunamis
   • Realiza um quiz para testar o conhecimento sobre procedimentos de segurança
   • Recebe um plano de segurança personalizado com base na localização

Especificações Técnicas

Frontend:

• React para construir a interface do usuário
• Mapbox GL JS para funcionalidades de mapeamento interativo
• D3.js para componentes de visualização de dados

Backend:

• Node.js com Express para o servidor
• WebSocket para atualizações de dados em tempo real
• Redis para cache e mensageria pub/sub

Processamento de Dados:

• Python para análise e processamento de dados
• Apache Kafka para lidar com fluxos de dados em tempo real

Banco de Dados:

• PostgreSQL com extensão PostGIS para dados geoespaciais

Autenticação:

• JSON Web Tokens (JWT) para autenticação segura de usuários

Hosting:

• AWS EC2 para hospedagem da aplicação
• AWS RDS para gerenciamento de banco de dados

Monitoramento:

• ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana) para gerenciamento e monitoramento de logs

Endpoints da API

• POST /api/auth/register
• POST /api/auth/login
• GET /api/warnings/current
• GET /api/warnings/history
• POST /api/alerts/subscribe
• GET /api/map/data
• GET /api/resources/educational
• POST /api/feedback

Esquema do Banco de Dados

Tabela de Usuários:

• id (PK)
• email
• password_hash
• name
• location
• alert_preferences

Tabela de Avisos:

• id (PK)
• timestamp
• severity
• affected_areas
• description

Tabela de Alertas:

• id (PK)
• user_id (FK)
• warning_id (FK)
• status

Tabela de Recursos:

• id (PK)
• title
• content
• category
• last_updated

Estrutura de Arquivos

Plano de Implementação

1. Configuração do Projeto (1 semana)

   • Inicializar o frontend React e o backend Node.js
   • Configurar o controle de versão e as ferramentas de gerenciamento de projetos

2. Integração de Dados (2 semanas)

   • Implementar scripts de coleta de dados para dados sísmicos e oceânicos
   • Configurar o pipeline de processamento de dados com Kafka e Python

3. Desenvolvimento do Backend (3 semanas)

   • Desenvolver endpoints de API para avisos e alertas
   • Implementar autenticação de usuários e integração com o banco de dados

4. Desenvolvimento do Frontend (4 semanas)

   • Criar os principais componentes (Mapa, AlertBox, WarningList)
   • Desenvolver as interfaces de registro e login de usuários
   • Implementar a visualização de dados em tempo real com D3.js e Mapbox

5. Sistema de Alerta (2 semanas)

   • Desenvolver preferências de alerta personalizáveis para os usuários
   • Implementar o sistema de notificações push

6. Recursos Educacionais (2 semanas)

   • Criar conteúdo para a seção de educação sobre tsunamis
   • Desenvolver simulações interativas e questionários

7. Testes e Otimização (2 semanas)

   • Realizar testes abrangentes de todos os recursos
   • Otimizar o desempenho e a responsividade

8. Implantação e Lançamento (1 semana)

   • Configurar o ambiente de produção na AWS
   • Implantar a aplicação e realizar verificações finais

Estratégia de Implantação

1. Configurar a infraestrutura da AWS usando Terraform para infraestrutura como código
2. Configurar o pipeline de CI/CD usando GitHub Actions
3. Usar contêineres Docker para implantação consistente em diferentes ambientes
4. Implementar a estratégia de implantação azul-verde para atualizações sem tempo de inatividade
5. Configurar o AWS CloudWatch para monitoramento e alertas
6. Configurar backups regulares do banco de dados para o S3
7. Implementar uma rede de distribuição de conteúdo (CDN) para ativos estáticos
8. Realizar testes de carga e otimizar com base nos resultados
9. Estabelecer um plano de reversão para uma recuperação rápida em caso de problemas

Justificativa do Design

O design se concentra em fornecer informações claras e acionáveis aos usuários de forma rápida e eficiente. O uso de mapas interativos permite uma visualização intuitiva das ameaças de tsunami, enquanto o sistema de alerta personalizável garante que os usuários recebam informações relevantes. O componente educacional visa melhorar a preparação geral e o entendimento dos riscos de tsunami. A pilha tecnológica é escolhida por sua capacidade de lidar com o processamento e a visualização de dados em tempo real, com foco na escalabilidade e confiabilidade, dada a natureza crítica da aplicação.