Pacote R para obtenção de dados dos principais reservatórios brasileiros a partir da plataforma SAR-ANA e da ONS.
Este pacote baixa e organiza os dados em uma estrutura para uso no R.
Atualmente estou buscando voluntários para testar as funções e dados. Se puder, entre em contato!
Se utilizar em algum trabalho, cite ou me avise! Gostaria de saber como este pacote pode ajudar!
Se você estiver procurando dados sobre os mananciais de abastecimento público na Região Metropolitana de São Paulo (SP - Brasil), o pacote mananciais foi feito para isso!
Instalação
Este pacote apenas está disponível para a instalação usando o devtools no R (mas é simples):
#install.packages("devtools")
devtools::install_github('brunomioto/reservatoriosBR')
library(reservatoriosBR)As funções de datasets
A função tabela_reservatorios()
Essa função retorna uma tabela com informações sobre os reservatórios que podem ser utilizadas com as funções de busca de dados. Este são os reservatórios contabilizados pela ANA.
São 713 reservatórios (são 804 linhas pois reservatórios em 2 cidades são duplicados) com 12 variáveis, sendo elas:
-
sistema- sistema o qual o reservatório pertence segundo o SAR. -
codigo- O código do reservatório segundo o SAR. Utilizado nas funções desse pacote. -
reservatorio- O nome do reservatorio. -
res_latitude- Latitude do reservatório -
res_longitude- Longitude do reservatório -
municipio- Município do reservatório -
codigo_municipio_ibge- Código do município na base do IBGE. -
estado_nome- Estado em forma de nome. -
estado_sigla- Estado em forma de sigla. -
rio- Nome do rio. -
sub_bacia- Sub-bacia do rio. -
bacia- Bacia hidrográfica do rio.
Agradeço ao pessoal da ANA, em especial, o coordenador Antônio Augusto, o especialista Diego Pena e o técnico Théo Albuquerque, que construíram essa tabela e apoiam essa iniciativa de dados abertos!
library(reservatoriosBR)
tabela_reservatorios()
#> # A tibble: 804 x 12
#> sistema codigo reservatorio res_latitude res_longitude municipio
#> <chr> <int> <chr> <dbl> <dbl> <chr>
#> 1 nordeste_semiarido 12001 25 DE MARÇO -6.11 -38.2 PAU DOS F~
#> 2 nordeste_semiarido 12002 ABÓBORAS -8.09 -39.4 PARNAMIRIM
#> 3 nordeste_semiarido 12003 ACARAPE DO M~ -4.19 -38.8 REDENÇÃO
#> 4 nordeste_semiarido 12004 ACARAÚ MIRIM -3.51 -40.3 MASSAPÊ
#> 5 nordeste_semiarido 12005 ACAUÃ -7.44 -35.6 ITATUBA
#> 6 nordeste_semiarido 12006 ADAUTO BEZER~ -6.04 -38.4 PEREIRO
#> 7 nordeste_semiarido 12007 ADUSTINA -10.6 -38.1 ADUSTINA
#> 8 nordeste_semiarido 12008 ÁGUA FRIA II -14.9 -40.6 BARRA DO ~
#> 9 nordeste_semiarido 12009 AIPIM -10.6 -40.3 ANTONIO G~
#> 10 nordeste_semiarido 12010 ALAGADIÇO -10.5 -37.6 FREI PAULO
#> # ... with 794 more rows, and 6 more variables: codigo_municipio_ibge <int>,
#> # estado_nome <chr>, estado_sigla <chr>, rio <chr>, sub_bacia <chr>,
#> # bacia <chr>
#caso queira uma lista sem códigos duplicados
#library(dplyr)
#tabela_reservatorios() %>%
# distinct(codigo, .keep_all = TRUE) Mapa dos reservatórios brasileiros!
library(tidyverse)
tabela_reservatorios() %>%
distinct(codigo, .keep_all = TRUE) %>%
ggplot()+
borders("world", fill = "grey70", colour = "black")+
theme_minimal()+
geom_point(aes(x=res_longitude, y=res_latitude),
colour = "blue",
size = 2,
alpha = 0.5) +
labs(x = "",
y = "")+
coord_fixed(xlim= c(-73,-35), ylim=c(-35,5))
A função tabela_reservatorios_ONS()
Essa função retorna uma tabela parecida com a tabela_reservatorios(), mas contendo apenas os reservatórios observados pela ONS.
São 39 reservatórios com 12 variáveis, sendo elas:
-
subsistema- Subsistema-ONS a qual o reservatório pertence. -
reservatorio- O nome do reservatório -
codigo- O código do reservatório segundo o SAR. Utilizado nas funções desse pacote. -
res_latitude- Latitude do reservatório -
res_longitude- Longitude do reservatório -
municipio- Município do reservatório -
codigo_municipio_ibge- Código do município na base do IBGE. -
estado_nome- Estado em forma de nome. -
estado_sigla- Estado em forma de sigla. -
rio- Nome do rio. -
sub_bacia- Sub-bacia do rio. -
bacia- Bacia hidrográfica do rio.
tabela_reservatorios_ONS()
#> # A tibble: 39 x 12
#> subsistema reservatorio codigo res_latitude res_longitude municipio
#> <chr> <chr> <int> <dbl> <dbl> <chr>
#> 1 Nordeste IRAPE 19115 -16.7 -42.6 GRÃO MOGOL
#> 2 Nordeste SOBRADINHO 19121 -9.42 -40.8 CASA NOVA
#> 3 Nordeste TRÊS MARIAS 19119 -18.2 -45.3 TRÊS MARIAS
#> 4 Nordeste LUIZ GONZAGA 19122 -9.15 -38.3 JATOBÁ
#> 5 Norte BALBINA 19141 -1.92 -59.5 PRESIDENTE F~
#> 6 Norte SERRA DA MESA 19128 -13.8 -48.3 MINAÇU
#> 7 Norte TUCURUI 19134 -3.75 -49.7 TUCURUÍ
#> 8 Sudeste / Cent~ A. VERMELHA 19015 -19.9 -50.4 ITURAMA
#> 9 Sudeste / Cent~ FURNAS 19004 -20.7 -46.3 ALPINÓPOLIS
#> 10 Sudeste / Cent~ M. MORAES 19005 -20.3 -47.1 SACRAMENTO
#> # ... with 29 more rows, and 6 more variables: codigo_municipio_ibge <int>,
#> # estado_nome <chr>, estado_sigla <chr>, rio <chr>, sub_bacia <chr>,
#> # bacia <chr>
A função info_reservatoriosBR()
Essa função retorna uma tabela com informações das funções utilizadas nesse pacote.
As variáveis retornadas são:
-
Função- O nome da função. -
Ação- O objetivo da função a ser utilizada. -
Nível de detalhamento- Subsistemas, Reservatórios ou Datasets. -
Dados disponíveis- Informações sobre a disponibilidade dos dados. -
Fonte- A fonte dos dados buscados.
| Função | Ação | Nível.de.detalhamento | Dados.disponíveis | Fonte |
|---|---|---|---|---|
| ONS_EAR_subsistemas() | Dados históricos da EAR de subsistemas | Subsistemas | A partir de 2000 | ONS |
| ONS_reservatorios() | Dados atuais da EAR dos reservatórios segundo a ONS | Reservatórios | Última data | ONS |
| reservatorio_sin() | Dados históricos de reservatórios do SIN | Reservatórios | - | SAR-ANA |
| reservatorio_cantareira() | Dados históricos de reservatórios do Sist. Cantareira | Reservatórios | A partir de 2000 | SAR-ANA |
| reservatorio_nordeste_semiarido() | Dados históricos de reservatórios do Mód. Nordeste-Semiárido | Reservatórios | - | SAR-ANA |
| ultima_medicao() | Dados atuais dos reservatórios segundo o SAR | Reservatórios | Última data | SAR-ANA |
| tabela_reservatorios() | Dataset dos reservatórios do SAR disponíveis para busca | Reservatórios | Dataset | SAR-ANA |
| tabela_reservatorios_ONS() | Dataset dos reservatórios da ONS disponíveis para busca | Reservatórios | Dataset | ONS |
| info_reservatoriosBR() | Lista todas as funções do pacote reservatoriosBR | - | - | - |
As funções de busca de dados
A função reservatorio_sin()
Utilize a função para obter os dados históricos dos principais reservatórios brasileiros que pertencem ao SIN - Sistema Interligado Nacional. A imagem abaixo apresenta as bacias dos reservatórios contidos no SIN.
reservatorio_sin(codigo_reservatorio, data_inicial, data_final)
-
codigo_reservatorioO código do reservatório de acordo com o SIN (você pode consultar a tabela com os códigos chamando a funçãotabela_reservatorios()). -
data_inicialData inicial do registro. Se for anterior à data de funcionamento, retorna a data de registro mais antiga. O padrão édata_inicial = "1980-01-01" -
data_finalData final do registro. Pode ser usadoSys.Date()para retornar a data de registro mais recente. O padrão édata_final = Sys.Date()
Dessa forma, a função funciona utilizando apenas: reservatorio_sin(codigo_reservatorio)
reservatorio_sin(19058, "2000-01-01", "2019-12-31")
#> # A tibble: 7,306 x 11
#> data codigo_reservatorio reservatorio cota_m afluencia_m3_s
#> <date> <fct> <fct> <dbl> <dbl>
#> 1 2000-01-01 19058 ITAIPU 216. 9761
#> 2 2000-01-02 19058 ITAIPU 216. 9300
#> 3 2000-01-03 19058 ITAIPU 216. 9385
#> 4 2000-01-04 19058 ITAIPU 216. 9450
#> 5 2000-01-05 19058 ITAIPU 216. 8868
#> 6 2000-01-06 19058 ITAIPU 216. 8275
#> 7 2000-01-07 19058 ITAIPU 215. 7963
#> 8 2000-01-08 19058 ITAIPU 215. 8367
#> 9 2000-01-09 19058 ITAIPU 215. 9408
#> 10 2000-01-10 19058 ITAIPU 215. 8706
#> # ... with 7,296 more rows, and 6 more variables: defluencia_m3_s <dbl>,
#> # vazao_vertida_m3_s <dbl>, vazao_turbinada_m3_s <dbl>,
#> # vazao_natural_m3_s <dbl>, volume_util_percentual <dbl>,
#> # vazao_incremental_m3_s <dbl>As variáveis retornadas são:
-
data- Data da medição realizada -
codigo_reservatorio- Código do reservatório segundo o SAR-ANA -
reservatorio- Nome do reservatório -
cota_m- Cota, o nível do reservatório (m) -
afluencia_m3_s- Afluência (m³/s) -
defluencia_m3_s- Defluência (m³/s) -
vazao_vertida_m3_s- Vazão vertida (m³/s) -
vazao_turbinada_m3_s- Vazão turbinada (m³/s) -
vazao_natural_m3_s- Vazão natural (m³/s) -
volume_util_percentual- Volume útil (%) - Alguns reservatórios retornam apenas NA -
vazao_incremental_m3_s- Vazão incremental (m³/s) - Retorna apenas NA
As unidades de medida foram mantidas no nome das variáveis para não haver problemas de interpretação.
Podemos utilizar estes dados históricos para fazer análises e gráficos. A Afluência(m³/s), por exemplo, mede a quantidade de água que chega nas represas.
A função reservatorio_cantareira()
Utilize a função para obter os dados históricos dos reservatórios brasileiros que pertencem ao sistema Cantareira. A imagem abaixo apresenta as bacias dos reservatórios contidos no Sistema Cantareira.
reservatorio_cantareira(codigo_reservatorio, data_inicial, data_final)
-
codigo_reservatorioO código do reservatório de acordo com o SAR (são apenas 4 reservatórios).
| Reservatorio | Codigo |
|---|---|
| Jaguari-Jacareí | 29001 |
| Cachoeira | 29002 |
| Atibainha | 29003 |
| Paiva Castro | 29004 |
-
data_inicialData inicial do registro. Se for anterior à data de funcionamento, retorna a data de registro mais antiga. O padrão édata_inicial = "1980-01-01" -
data_finalData final do registro. Pode ser usadoSys.Date()para retornar a data de registro mais recente. O padrão édata_final = Sys.Date()
Dessa forma, a função funciona utilizando apenas: reservatorio_cantareira(codigo_reservatorio)
As variáveis retornadas são:
-
data- Data da medição realizada -
codigo_reservatorio- Código do reservatório segundo o SAR-ANA -
reservatorio- Nome do reservatório -
cota_m- Cota, o nível do reservatório (m) -
volume_util_hm3- Volume útil (hm³) -
volume_util_percentual- Volume útil (%) -
afluencia_m3_s- Afluência (m³/s) -
defluencia_m3_s- Defluência (m³/s)
A função reservatorio_nordeste_semiarido()
Utilize a função para obter os dados históricos dos reservatórios brasileiros que pertencem ao módulo Nordeste e Semiárido do SAR. A imagem abaixo apresenta os estados dos reservatórios contidos no SAR.
-
data_inicialData inicial do registro. Se for anterior à data de funcionamento, retorna a data de registro mais antiga. O padrão édata_inicial = "1980-01-01" -
data_finalData final do registro. Pode ser usadoSys.Date()para retornar a data de registro mais recente. O padrão édata_final = Sys.Date()
Dessa forma, a função funciona utilizando apenas: reservatorio_nordeste_semiarido(codigo_reservatorio)
A função ultima_medicao()
Essa função retorna a última medição (e somente ela) dos dados de um reservatório.
Fiz essa função pois ela fornece o Volume útil de alguns reservatórios que não estão inclusos no dataset criado pela função reservatorio_sin(), como é o exemplo de Itaipu.
ultima_medicao(codigo_reservatorio)
As variáveis retornadas são:
-
data- Data da medição realizada -
reservatorio- Nome do reservatório -
afluencia_m3_s- Afluência (m³/s) -
defluencia_m3_s- Defluência (m³/s) -
cota_m- Cota, o nível do reservatório (m) -
vazao_transferida- Vazão transferida - Acho que sempre retornaNA -
volume_util_porcentagem- Volume útil (%) -
tipo- Tipo? Ainda preciso descobrir o que isso significa
As funções ONS - Operador Nacional do Sistema Elétrico
A função ONS_reservatorios()
Essa função busca os dados atuais dos reservatórios brasileiros observados pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) e pode retornar valores em 2 formatos:
- Tabela
Gera um dataframe com diversas variáveis de 39 reservatórios observados pela ONS.
ONS_reservatorios(formato = "tabela")
#> # A tibble: 39 x 19
#> data subsistema bacia reservatorio reservatorio_max reservatorio_ear~
#> <date> <fct> <fct> <chr> <dbl> <dbl>
#> 1 2021-11-03 Norte AMAZO~ BALBINA 776. 470.
#> 2 2021-11-03 Norte TOCAN~ TUCURUI 7686. 3781.
#> 3 2021-11-03 Norte TOCAN~ SERRA DA MESA 6530. 7238.
#> 4 2021-11-03 Nordeste JEQUI~ IRAPE 1006. 366.
#> 5 2021-11-03 Nordeste SAO F~ ITAPARICA 3415. 2617.
#> 6 2021-11-03 Nordeste SAO F~ SOBRADINHO 30048. 9923.
#> 7 2021-11-03 Nordeste SAO F~ TRÊS MARIAS 16013 675.
#> 8 2021-11-03 Sul CAPIV~ G. P. SOUZA 377. 153.
#> 9 2021-11-03 Sul IGUACU SANTA CLARA-~ 378. 308.
#> 10 2021-11-03 Sul IGUACU G. B. MUNHOZ 5934. 3292.
#> # ... with 29 more rows, and 13 more variables:
#> # reservatorio_ear_verificada_porcentagem <dbl>,
#> # reservatorio_valor_util <dbl>, reservatorio_porcentagem <dbl>,
#> # bacia_max <dbl>, bacia_ear_verificada_mw_mes <dbl>,
#> # bacia_ear_verificada_porcentagem <dbl>, bacia_porcentagem <dbl>,
#> # subsistema_max <dbl>, subsistema_ear_verificada_mw_mes <dbl>,
#> # subsistema_valor_util <dbl>, sin_max <dbl>, ...- Resumo
Gera um relatório dos 4 subsistemas da ONS e o percentual atual em cada um.
ONS_reservatorios(formato = "resumo")
#> # A tibble: 4 x 3
#> data subsistema percentual
#> <date> <chr> <dbl>
#> 1 2021-11-03 Nordeste 36.3
#> 2 2021-11-03 Norte 45.2
#> 3 2021-11-03 Sudeste / Centro-Oeste 18.6
#> 4 2021-11-03 Sul 52.9
A função ONS_EAR_subsistemas()
Essa função tem como objetivo buscar a série histórica da Energia Armazenada (EAR) dos subsistemas observados pela ONS.
ONS_EAR_subsistemas(ano_inicial, ano_final)
-
ano_inicialO ano inicial dos registros. O padrão é o início da série histórica,ano_inicial = 2000 -
ano_finalO ano final dos registros. O padrão é o ano atual, no caso,ano_final = 2021
Dessa forma, rodando a função ONS_EAR_subsistemas() retorna todos os dados de todos os subsistemas de 2000 até o ano atual.
As variáveis retornadas são:
-
data- Data da medição realizada -
subsistema- Nome do subsistema -
ear_max_subsistema_mwmes- Valor de EAR máxima por subsistema na unidade de medida MWmês -
ear_verif_subsistema_mwmes- Valor de EAR verificada no dia por subsistema na unidade de medida MWmês -
ear_verif_subsistema_percentual- Valor de EAR verificada no dia por subsistema na unidade de medida %
Esses valores são utilizados como referência para o nível dos reservatórios e quanta energia eles ainda podem produzir.
Com esses dados, podemos observar os resultados da seca nos reservatórios do subsistema Sudeste / Centro-oeste, por exemplo:
To-do
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