%\title{Brazilian Industrial Fishing Vessels Monitoring Program}
\title{Programme br\'esilien de surveillance des vaisseaux de p\^eche industrielle}
%\subtitle{A Practical Experience with Web Services and Webgis}
\subtitle{Une exp\'erience utilisant les services Web et Webgis}
%\author{by Rafael M. Sperb, Carlos H. Bughi, Adriana G. Alves, Luis E. Bonilha, Cláudia R. Zagaglia, Roberto Warlich, Felipe L. Pereira, Tadeu E. D. Granemann, Jeferson Koslowski1 and Nataly P. da Silva}
\author{par Rafael M. Sperb, Carlos H. Bughi, Adriana G. Alves, Luis E. Bonilha, Cláudia R. Zagaglia, Roberto Warlich, Felipe L. Pereira, Tadeu E. D. Granemann, Jeferson Koslowski1 and Nataly P. da Silva, traduit par Cyril de Runz, Marie Silvestre, Yves Jacolin, P Cardinal}

\maketitle

%\section{Abstract}
\section{R\'esum\'e}
\label{sec:abstract}

%This paper presents RASTRO, a web-based information system that has been developed and implemented for the Brazilian Industrial Fishing Vessels Monitoring Program using open source technologies, such as Ka-map (MapServer),  PostgreSQL (PostGIS, PL/PGSQL) and Symfony (PHP, AJAX). In its third version, the system includes features such as agents that control exclusion areas and distress requests from vessels; Web Services for tracking data reception and delivery; and a WebGIS interface for visualization of vessels that are operating on Brazilian jurisdictional waters, as well as on the Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources - CCAMLR areas. This paper presents RASTRO`s architecture, functionalities and its potential impact on the industrial fishery scene.
Cet article pr\'esente RASTRO, un syst\`eme d'information bas\'e sur le web, qui a \'et\'e d\'evelopp\'e et impl\'ement\'e pour le Programme Br\'esilien de Surveillance des Bateaux de P\^eche Industrielle, utilisant les technologies Open Source, tel que Ka-map (MapServer), PostgreSQL (PostGIS, PL/PGSQL) et Symfony (PHP, AJAX). Dans sa troisi\`eme version, le syst\`eme inclut des \'el\'ements tels que des agents qui contr\^olent des zones d'exclusion et les signaux de d\'etresse des bateaux ; des services Web pour le suivi des receptions et des d\'elivrances des donn\'ees ; ainsi qu'une interface WebGIS pour la visualisation des bateaux qui naviguent dans les eaux sous la juridiction br\'esilienne, aussi bien que dans les zones de la Commission pour la Conservation des Ressources Marines Vivantes de l'Antarctique (Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources - CCAMLR). Cet article pr\'esente l'architecture, les fonctionnalit\'es et le potentiel impact sur la p\^eche industrielle de RASTRO. 

\section{Introduction}
\label{sec:into}

%Fishing vessels monitoring systems (VMS) have been implemented all over the world since the mid 90`s (OECD, 2005). They are considered as a primary instrument to guarantee the fulfillment of fishery management measures. Within the context of the Code of Conduct for Responsible Fishery and its main objective of warranting fisheries sustainability, the illegal, unreported and unregulated (IUU) activity is a serious, growing problem worldwide (FAO, 2002).

Des systemes de surveillance des bateaux de p\^eche (vessels monitoring systems - VMS) sont impl\'ement\'es partout dans le monde depuis le milieu des ann\'ees 90 (OCDE, 2005). Ils sont consid\'er\'es comme un premier outil pour garantir l'execution des mesures de gestion de la p\^eche. Dans le contexte du Code de Conduite pour une P\^eche Responsable et de son objectif principal de garantir une p\^eche viable, les activit\'es ill\'egales, non mentionn\'ees et non r\'egul\'ees (illegal, unreported and unregulated - IUU) repr\'esentent un probl\`eme mondial s\'erieux et grandissant (FAO 2002).

\begin{figure}[htbp]
   \centering
   \includegraphics[scale=0.9]{case_studies/sperb/interface.png}
   %\caption{RASTRO V.1 WebGIS interface}
   \caption{RASTRO V.1 : Interface WebGIS}
   \label{fig:interface_a}
\end{figure}
%IUU activities damage fisheries directly and prevent the implementation of sustainable measures from evolving, contributing to overfishing, therefore jeopardizing stock recovery. In the long term, this situation is leading to loss of socio-economic opportunities, as well as to negative effects on food availability and the environment.
Les activit\'es de l'IUU portent un pr\'ejudice direct \`a la p\^eche et emp\^echent l'accomplissement de mesures viables pour l'\'evolution, en contribuant \`a la surp\^eche et en compromettant ainsi le renouvellement des stocks. A long terme, cette situation conduira \`a la perte des perspectives socio-\'economiques, ainsi qu'\`a des effets n\'egatifs aussi bien sur la disponibilit\'e de la nourriture, que sur l'environnement.
%The people involved in IUU fishing try to avoid the detection of their activities, operating in areas where monitoring, control and surveillance are reduced or do not exist. This is the case in Brazil, where IUU fishing activities are mainly related to:
Les personnes impliqu\'ees dans la p\^eche IUU essayent d'\'eviter la detection de leurs activit\'es, en op\'erant dans des zones o\`u la surveillance et le contr\^ole sont r\'eduis voir non existants. C'est le cas au Br\'esil, o\`u les activit\'es IUU sont principalement relatives \`a :
\begin{enumerate}
%\item National and foreign vessels operating without the due permission;
\item Bateaux nationaux ou \'etrangers op\'erant sans autorisations ;
%\item Vessels operating in protected areas;
\item Bateaux op\'erant en zones prot\'eg\'ees ;
%\item Unauthorized operation in restricted areas, including those originated from international commitments, such as catching quotas; and
\item Op\'eration interdite en zones restreintes, incluant celles originaires d'engagements internationnaux, tels que les quotas de prises ; et
%\item Catches are not reported as required by national regulations or as established by regional management organizations (e.g.: International Commission for the Conservation of Atlantic Tunas - ICCAT and the Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources).
\item Prises non d\'eclar\'ees comme requis par la r\'egulation nationale ou par les organisations r\'egionales de gestion (e.g.: Commission Internationale pour la Conservation du Thon dans l'Atlantique (International Commission for the Conservation of Atlantic Tunas - ICCAT) et la Commission pour la Conservation des Ressources Marines Vivantes de l'Antarctique (Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources)).
\end{enumerate}

%In order to cope with this situation, the Brazilian Federal Government has adopted many tools proposed by FAO to combat IUU fishing, such as onboard observers program, catches reports, vessel inspection in ports and on the open ocean, and preventing vessels involved in IUU fishing from accessing ports, as well as denying their privileges (FAO, 2002). The last one to be effectively implemented, at industrial scales, was the vessel monitoring program. 
Pour faire face \`a cette situation, le Gouvernement F\'ed\'eral Br\'esilien a mis en place de nombreux outils propos\'es par la FAO pour lutter contre la p\^eche IUU, tels qu'un programme d'observations \`a bord des bateaux, des rapports de prises, l'inspection des bateaux dans les ports et au large et emp\^echer l'acc\`es aux ports pour les bateaux impliqu\'es dans des p\^eches IUU ainsi que s'opposer \`a leurs privil\`eges (FAO, 2002). La derni\`ere mesure a avoir \'et\'e effectivement mise en place, \`a l'\'echelle industrielle, fut le programme de surveillance des bateaux.

%\section{Brazilian Industrial Fishing Vessels Monitoring Program}
\section{Le Programme Br\'esilien de Surveillance des Bateaux de P\^eche Industrielle}
\label{sec:monitoring}

%The Brazilian VMS Program (Programa Nacional de Rastreamento de Embarca\c{c}\~{o}es Pesqueiras por Sat\'{e}lite - PREPS) was instituted by the Inter-ministerial Normative Instruction n. 02, from September 4th, 2006 (SSAF, 2006a). It is important to point out that the Decree n. 4.810/2003 had already established that, in order to operate on Brazilian jurisdictional waters, owners, shipbrokers, or leaseholders were required to use equipments that allowed their vessels to be monitored, when demanded by the Special Secretariat of Aquaculture and Fisheries - SEAP/PR or the Ministry of Environment - MOE through a normative act. However, the first experience towards VMS started as early as 1999, when foreign fishing vessels leased by Brazilian companies were required to operate equipped with tracking devices. From 2001 to 2005, this fleet operates on Brazilian jurisdictional waters with an average of 37 out of 60 fishing vessels being monitored per year. 
Le Programme Br\'esilien VMS (Programa Nacional de Rastreamento de Embarca\c{c}\~{o}es Pesqueiras por Sat\'{e}lite - PREPS) fut institu\'e par l'Instruction Normative Interministerielle n. 02, en date du 4 septembre 2006 (SSAF, 2006a). Il est important de remarquer que le d\'ecret n. 4.810/2003 avait d\'ej\`a \'etabli que, dans le but d'op\'erer sur les eaux sous la juridiction br\'esilienne, les propri\'etaires, les armateurs, ou les bailleurs doivent utiliser des \'equipements qui permettent \`a leurs bateaux d'\^etre surveill\'es, lorsque cela est demand\'e par le Secr\'etariat Sp\'ecial de l'Aquaculture et de la P\^eche - SEAP/PR ou le Minist\`ere de l'Environnement - MOE \`a l'aide une action judiciaire. Cependant, la premi\`ere exp\'erience de surveillance dans le cadre du VMS a d\'emarr\'e d\`es 1999, quand les navires de p\^eche \'etrangers lou\'es par les compagnies br\'esiliennes ont d\^u s'\'equiper de syst\`emes de suivi. De 2001 \`a 2005, cette flotte a op\'er\'e dans les eaux sous la juridiction br\'esilienne avec une moyenne de 37 sur 60 navires de p\^eche surveill\'es par an.


%During this period, 404 trips to Brazilian jurisdictional deep-waters to fish red crab and monkfish were monitored by the Group of Fishery Studies - GEP from the Itaja\'{i} Valley University (UNIVALI), officially assigned to receive, plot and report on vessel activities. The first problem faced by this experience was that the government established poor definitions on the tracking technology and control practices. Delivering vessel position and date every four hours was enough to certify any tracking service provider and vessel to legally operate on the Brazilian shore. As a consequence, the fishery industry hired low cost services just to meet government requirements and legally run their operations. Therefore, most fishery companies chose a tracking system to provide a simple, low cost service, which delivered the GEP emails listing vessel name, date, latitude and longitude (CABRAL et al, 2003).
Pendant cette p\'eriode, 404 voyages vers les eaux territoriales br\'esiliennes pour p\^echer des crabes rouges et des baudroies ont \'et\'e contr\^ol\'es par le Groupe d'\'Etude des P\^eches - GEP de l'universit\'e de la Vall\'ee Itaja\'{i} (UNIVALI), assign\'e officiellement pour recevoir, tracer et faire un rapport sur l'activit\'e des navires. Le premier probl\`eme auquel ils ont d\^u faire face dans cette exp\'erience \'etait le manque de d\'efinitions \'etablies par le gouvernement pour les technologies de tra\c{c}age et les pratiques de contr\^ole. D\'elivrer la position et la date des navires toutes les 4 heures \'etait suffisant pour certifier que n'importe quel fournisseur et navire de service de tra\c{c}age op\'eraient l\'egalement sur le rivage br\'esilien. Par cons\'equence, les industriels de la p\^eche ont lou\'e des services \`a bas co\^ut juste pour satisfaire les obligations du gouvernement et lancer l\'egalement leur op\'erations. Donc, la plupart des compagnies de p\^eche ont choisi un syst\`eme de tra\c{c}age pour fournir un service simple \`a bas cout qui d\'elivre \`a une liste d'emails du GEP le nom, la date, la latitude et la longitude des navires (CABRAL et al, 2003).

\begin{figure}[htbp]
   \centering
   %name of your graphic, without the path AND in PNG (screnshots etc)/PDF (drawings) format:
   \includegraphics[scale=0.9]{case_studies/sperb/interface2.png}
   %caption of the figure
   %\caption{a single vessel path (CABRAL et al, 2003) }
   \caption{La trace d'un simple navire (CABRAL et al, 2003) }
   %label of the figure, which has to correspond to \ref{}:
   \label{fig:interface_b}
\end{figure}
%In early 2001, GEP found itself buried deep in quantities of data constantly arriving by email, and with a complex procedure involving one full-time position to receive, read, and type into a GIS desktop software incoming position data. Not to mention bi-weekly reports to be written and the possibility of human-failure due to non-automated steps. At that time, we were, at the Applied Computing Lab (G10), experimenting with WebGIS technologies. We found that the problem GEP was undergoing was a good challenge to practice our knowledge. The first version of RASTRO (Figure 1) was developed to solve this situation. The system was a collection of Web and shell scripts that perform a variety of tasks, including data fetching and processing, shapefile generation, dynamic data visualization on maps for the Web and on-demand reports (CABRAL et al, 2003).
D\'ebut 2001, la GEP s'est retrouv\'e avec de grande quantit\'e de donn\'ees arrivant constamment par mail, et avec une proc\'edure complexe impliquant une personne \`a temps plein pour recevoir, lire et entrer dans un logiciel bureautique de SIG les donn\'ees des positions qui arrivaient. Sans mentionner les rapports \`a fournir deux fois par semaine et la possibilit\'e d'erreurs humaines dues \`a des \'etapes non automatis\'ees. Pendant ce temps, nous \'etions, au Laboratoire de Calcul Appliqu\'e (G10), en train d'exp\'erimenter des technologies de WebSIG. Nous avons trouv\'e que le probl\`eme auquel le GEP \'etait confront\'e \'etait un bon challenge pour mettre en pratique nos comp\'etences. La premi\`ere version de RASTRO (Figure 1) a \'et\'e d\'evelopp\'ee pour r\'esoudre cette situation. Le syst\`eme \'etait une s\'erie de scripts shell et Web qui r\'ealisaient diverses t\^aches, incluant la r\'ecup\'eration, le traitement des donn\'ees, la g\'en\'eration du shapefile, la visualisation dynamique des donn\'ees sur des cartes pour le Web et pour des rapports \`a la demande (CABRAL et al, 2003).

% Figures, usually in EPS (Encapsulated Postscript)

%\setkeys{Gin}{width=1\textwidth}

%In addition to the problem faced by GEP, the experience  with RASTRO`s first version has shown several operational constrains and newer problems, despite the great value it has given regarding the comprehension of the fleets` fishing strategies and legal controlling constraints. Government agencies jurisdiction overlap and the poor definitions on tracking technology, services, and operational practices, pointed out earlier, were the ground for developing PREPS. Regarding the information system itself, it was an enlightening and fruitful experience for the upcoming versions of RASTRO. Communication protocols and data format standards were among the most important system requirements that were to be officially defined by the government for a large scale VMS program such as PREPS.
En plus du probl\`eme auquel la GEP a d\^u faire face, l'exp\'erience avec la premi\`ere version de RASTRO a montr\'e plusieurs contraintes op\'erationnelles et de nouveaux probl\`emes, malgr\'e la grande importance qui a \'et\'e donn\'ee \`a la compr\'ehension des contraintes de contr\^ole l\'egal et les strat\'egies de p\^eche des navires. La juridiction des agences gouvernementales se superpose et les faibles d\'efinitions des technologies de tra\c{c}age, des services, et des pratiques op\'erationnelles, point\'ees plus t\^ot, ont \'et\'e la base pour le d\'eveloppement du PREPS. En regardant le syst\`eme d'information lui-m\^eme, il a constitu\'e une exp\'erience \'eclairante et fructueuse pour la version de RASTRO en pr\'eparation. Les protocoles de communication et les formats de donn\'ees repr\'esentaient les besoins les plus importants qui devaient \^etre officiellement d\'efinies par le gouvernement pour un programme VMS \`a grande \'echelle tel que le PREPS. 
%In the following sessions of this document, we present RASTRO Version 3 not as an evolution of the previous ones, but rather as a result of the deployment of IT state-of-the-art concepts and technologies to achieve PREPS general requirements:
Au cours des sessions suivantes de ce document, nous pr\'esentons la version 3 de RASTRO non pas comme une \'evolution de la version pr\'ec\'edente, mais plut\^ot comme le r\'esultat du d\'eploiement des concepts et des technologies \`a l'\'etat de l'art de l'information technologique pour atteindre les besoins g\'en\'eraux du PREPS :
\begin{enumerate}
% \item Communication with external servers and clients should be done through Web Services standards;
% \item Use of open source technologies;
% \item The functionality to perform tracking data providers` accreditation; vessel permit processes; vessel(s) operation audit; cadastre and control over restricted areas (control done by agents); keeping track of the history of legal transgression and enforcement measures; and  distress warning;
% \item WebGIS should use Open Geospatial Consortium - OGC interoperability standards (WMS and WFS); and
% \item Web-based application with access control.
\item Communications entre les serveurs externes et les clients r\'ealis\'ees avec des WebServices standard ;
\item Utilisation des technologies open source ;
\item Fonctionnalit\'e pour r\'ealiser l'accr\'editation des fournisseurs de donn\'ees de tra\c{c}age ; la proc\'edure de permission des navires ; audit des op\'eration de(s) navire(s) ; contr\^ole et registre des zones restreintes (contr\^ole r\'ealis\'e par des agents) ; gestion des traces des historiques des transgressions de la loi et am\'elioration des mesures ; et alarme de d\'etresses ;
\item Les WebSIG doivent utiliser les standards d'int\'erop\'erabilit\'e de l'OGC - Open Geospatial Consortium (WMS et WFS) ; et
\item Applications bas\'ees sur internet avec contr\^oles d'acc\`es. 
\end{enumerate}

%\subsection{RASTRO Version 3 Implementation}
\subsection{D\'eveloppement de la version 3 de RASTRO}
\label{subsec:rastro}
%The development of RASTRO V. 3 took almost 20 months by a team of 14 people, including Computer Science undergrad students. The system started to operate in January, 2007, under test condition, with a monthly release of new versions. In July the system was already fully functional, monitoring 298 vessels out of an estimated number of 3500 industrial fishing vessels.
Le d\'eveloppement de la version 3 de RASTRO a pris presque 20 mois pour une \'equipe de 14 personnes, incluant des \'etudiants en Science de l'Informatique. L'utilisation du syst\`eme a d\'ebut\'ee en janvier 2007, en phase de test, avec une nouvelle version mensuelle. En juillet le syst\`eme \'etait d\'ej\`a enti\`erement fonctionnel, supervisant 298 navires sur une estimation de 3 500 navires de p\^eche industriels.
%\subsection{Open Source Technologies}
\subsection{Les technologies open source}
%The open source technologies that the application is built upon are shown in Figure 2, according to it architecture. Linux version OpenSUSE 10.2 is the underlying operational system in both Web and Data Base servers. PostgreSQL is the DBMS that, with PostGIS extension, handles non-geospatial and geospatial data. Requests from the Web server side are executed in two ways: non-geospatial data requests are done through PHP, while MapServer does all geospatial data, generating dynamic maps to be visualized via KaMap. 
Les technologies open source sur lesquelles l'application est compil\'ee sont indiqu\'ees Figure 2, en fonction de son architecture. Linux OpenSUSE 10.2 est le syst\`eme d'exploitation sous-jacent \`a la fois sur les serveurs web et de base de donn\'ees. PostgreSQL est le SGDB qui, avec l'extension PostGIS, g\`ere les donn\'ees spatiales et non spatiales. Les requ\^etes du c\^ot\'e serveur web sont ex\'ecute de deux mani\`eres : les requ\^etes sur les donn\'ees non spatiales sont \'execut\'ee avec PHP, tandis que MapServer r\'ealise celle des donn\'ees spatiales, g\'en\'erant des cartes dynamiques pour \^etre visualis\'ees via KaMap.
\begin{figure}[htbp]
   \centering
   \includegraphics[scale=0.9]{case_studies/sperb/osstechnologies.png}
   %\caption{Open source technologies used the RASTRO application.}
   \caption{Les technologies open source utilis\'ees par l'application RASTRO.}
   \label{fig:interface}
\end{figure}

%The entire application was developed in the Object-oriented paradigm, on three layers (e.g., model, control and view), using the Symfony framework. For users, requests are arranged in a safe way (e.g., by using OpenSSL), either in synchronized way by HTTP Request, or unsynchronized using AJAX (XmlHTTPRequest).
L'application compl\`ete a \'et\'e d\'evelopp\'ee avec le concept Orient\'e-Objet, sur trois couches (par exemple, mod\`ele, contr\^ole, vue) en utilisant le framework Symfony. Pour les utilisateurs, les requ\^etes sont arrang\'ees d'une mani\`ere s\^ure (par exemple en utilisant OpenSSL) soit d'une mani\`ere synchronis\'ee par HTTP request, ou d'une mani\`ere asynchrone en utilisant Ajax (XmlHTTPRequest).
\begin{figure*}[htbp]
   \centering
   %name of your graphic, without the path AND in PNG (screnshots etc)/PDF (drawings) format:
   \includegraphics[scale=1]{case_studies/sperb/system_arch.png}
   %caption of the figure
   %\caption{System`s architecture.}
   \caption{Architecture du syst\`eme.}
   %label of the figure, which has to correspond to \ref{}:
   \label{fig:system_arch}
\end{figure*}

%\subsection{Web Services Standards}
\subsection{Les Web Services standard}
\label{subsec:web_services}
%RASTRO uses three types of Web Services (Figure 3). The first one we developed to be officially adopted by the government through the Normative Instruction n. 20, from September 15th, 2006 (SSAF, 2006b). In order to provide data to the PREPS program, a tracking data provider company needs to be accredited after complying with the VMS Web Service Standard (VMS-WSS) tests.
%Since RASTRO is a WebGIS, it was natural to adopt OGC Web Services (OWS) standards. In this version, the system uses Web Mapping Specification (WMS) and Web Feature Specification (WFS) for geospatial data distribution and access (i.e. providing maps of restricted areas or displaying sea surface water temperature).
RASTRO utilise trois types de WebService (Figur e3). Le premier a \'et\'e d\'evelopp\'e pour \^etre officiellement adopt\'e par le gouvernement \`a travers le Normative Instruction n. 20, du 15 septmbre 2006 (SSAF, 2006b). Dans le but de fournir des donn\'ees au programme PREPS, une soci\'et\'e fournisseur de donn\'ees de tra\c{c}age a besoin d'\^etre accr\'edit\'ee apr\`es avoir \'et\'e conforme aux tests des standards de WebService WMS (VMS-WSS). Puisque RASTRO est un WebSIG, il \'etait naturel d'adopter les standards des Services Web de l'OGC (OWS). Dans cete version, le syst\`eme utilise les Mapping Specification (WMS) et les Web Feature Specification (WFS) pour la distributions et l'acc\`es des donn\'ees spatiales (c'est \`a dire pour fournir des cartes de zones restreintes ou afficher la temp\'erature des eaux de surface de la mer).

%Finally, the last Web Service provides data (vessel`s name, characteristics and operating distances for certain periods) for the Federal Government Diesel Subsidy. Unfortunately, thus far, there has been no effort to create a standard for this WS.
Enfin, le dernier service Web fournit des donn\'es (nom du navire, caract\'eristiques et distances des op\'eration sur certaine p\'eriode) pour le Federal Government Diesel Subsidy. Malheureusement, jusqu'ici, aucun effort n'a \'et\'e entrepris pour cr\'eer un standard pour ce Web service.

%\subsection{System Architecture}
\subsection{L'architecture du syst\`eme}
\label{sec:system}
%The system operates with two servers using the technologies earlier presented (Figure 2). In the Data Base Server (DB Server), besides data management processes, it is worth mentioning the agents (Figure 3). After tracking data reception through the VMS-WSS, they are in charge of triggering and performing several analyses:
Le syst\`eme fonctionne avec deux serveurs en utilisant les technologies pr\'esent\'ees plus haut (Figure 2). Dans le serveur de base de donn\'ees (Serveur DB), en plus des processus de gestion des donn\'ees, cela vaut de mentionner les agents (Figure 3). Apr\`es avoir tracer la r\'eception des donn\'ees \`a travers les VMS-WSS, ils sont en charge du d\'eclenchement et la r\'ealisation de plusieurs analyses :
\begin{enumerate}
%\item Vessel sensor data: searches for distress warning signal or tracking devices battery failure, communicating them to the Brazilian Navy-MB (SALVAMAR/SAR);
%\item Navigation data: verifies whether the vessel is navigating/operating on protected or restricted area;
%\item Timely data: verify whether the tracking data was sent in due time (every hour with a gap no longer than 4 hours); and
%\item CCAMLR notice: verifies whether the vessel tracking data is within the CCAMLR area, communicating it to this organization using VMS data format NAF (CCAMLR, 2005).
\item donn\'ees des capteurs des navires : recherche de signaux de d\'etresse ou tra\c{c}age des probl\`emes de batteries du mat\'eriels, communication de ces donn\'ees aux Brazilian Navy-MB (SALVAMAR/SAR) ;
\item donn\'ees de navigation : v\'erification si le navire est en navigation/op\'eration dans des zones restreintes ou prot\'eg\'ees ;
\item donn\'ees temporelles : v\'erifie si des donn\'ees de tra\c{c}age ont \'et\'e envoy\'ees \`a l'heure (chaque heure avec un vide inf\'erieur \`a 4 heures) ;
\item remarque CCAMLR : v\'erifie si les donn\'ees de tra\c{c}age des navires sont dans la zone CCAMLR, communication de ces donn\'ees \`a cette organisation en utilisant le format NAF de donn\'ees VMS (CCAMLR, 2005). 
\end{enumerate}

%On the Web Server side, one will find the VMS-WSS, OWS, and Diesel Subvention Program WS. In this server, MapServer 4.10.2 handles OWS requests as server and client.
C\^ot\'e serveur Web, une fois trouv\'e le Web service VMS-WSS, OWS et du programme de Subvention Diesel. Sur ce serveur, MapServer 4.10.2 prend en charge des requ\^etes OWS comme serveur et client.

%\subsection{Interface}
\subsection{Interface}
\label{sec:interface}
%RASTRO`s interface was customized to PREPS requirements. Thus, each Government institution that holds a share on the Program operation (SEAP/PR, MOE, and MB) has a set of specific functionalities available (e.g.).: warning distress for the MB). Tracking data companies and vessel owners, shipbrokers, or leaseholders also have access to the system. It is restricted to vessels that are under their official responsibility, though.
L'interface de RASTRO a \'et\'e personnalis\'e pour les besoins de PREPS. Donc, chaque Institution du Gouvernement qui g\`ere un partie des op\'eration du Programme (SEAP/PR, MOE, et MB) et a un ensemble de fonctionnalit\'es sp\'ecifiques disponibles (par exemple : alerte de d\'etresse pour le MB). Les soci\'et\'es de donn\'ees de tra\c{c}age et les propri\'etaires de navires, les armateurs, bailleurs de navires ont \'egalement acc\`es au syst\`eme. Il est limit\'e aux navires qui sont sous leur responsabilit\'e officielle, bien sûr.

%The WebGIS behaves in the same way, granting access to functionalities according to user level. Built upon KAMAP framework, the interface provides a comprehensive set of tools, customized to support monitoring procedures for each one of the operators. These tools are presented in Figure ~\ref{fig:admin}. The basic WebGIS operations are available through the Navigation tool box (a), including pan, zoom in and out, reset, legend display, measurement, buffer, and save the map. The cursor is used to query vessel info on the map itself (b), as well as to define a point for buffer operation, which returns a list of vessels at a defined distance. This functionality is important for the MB (SALVAMAR/SAR) rescuing procedures, since it might be faster to dispatch a vessel that is closer to the distressing vessel, than sending any other means of rescuing.
Le WebSIG se comporte de la m\^eme fa\c{c}on, autorise l'acc\`es aux fonctionnalit\'es en fonction du niveau de l'utilisateur. Construit au dessus du framework KaMap, l'interface fournit un ensemble d'outils \'etendu, personnalis\'e pour g\'erer la surveillance des proc\'edures pour chacun des op\'erateurs. Ces outils sont pr\'esent\'es \`a la Figure ~\ref{fig:admin}. Les op\'eration de WebSIG de base sont disponible avec la bo\^ite outil de Navigation (a), comme le d\'eplacement, les zoom avant et arri\`ere, la r\'einitialisation, l'affichage de la l\'egende, les mesures, les buffers, et la sauvegarde de la carte. Le curseur est utilis\'e pour r\'ealiser des requ\^etes d'information sur les navires sur la carte elle-m\^eme (b), ainsi que pour d\'efinir un point pour les op\'erations de buffer, qui retournent une liste de navires \`a une distance d\'efinie. Cette fonctionnalit\'e est importante pour les proc\'edures de sauvetage des MB (SALVAMAR/SAR), puisqu'il peut \^etre plus rapide de d\'erouter un navire qui est plus proche du navire en d\'etresse que d'envoyer un autre moyen de sauvetage.
\begin{figure}[htbp]
   \centering
   %name of your graphic, without the path AND in PNG (screnshots etc)/PDF (drawings) format:
   \includegraphics[width=1\textwidth]{case_studies/sperb/preps.png}
   %caption of the figure
   %\caption{RASTRO administration WebGIS interface}
   \caption{Interface WebSIG d'administration de RASTRO.}
   %label of the figure, which has to correspond to \ref{}:
   \label{fig:admin}
\end{figure}

%Figure ~\ref{fig:admin} (c) and (d) displays the alert area. In (c), alert filters are available based on the operator needs: level (intervention, attention, observation); vessel`s name; date; and type of alert. A list of results is displayed on (d). Other filters are available in the system as well: the user might see the last two coordinates or audit the operation for a certain period of time (f); and visualize according to vessels` permit, target species, type of fishery, and vessel`s characteristics (e.g. size). A quick vessel finder is available on (h), whereas in (i) the user may choose vessel(s) he wants to visualize.
La Figure ~\ref{fig:admin} (c) et (d) affiche la zone d'alerte. Dans (c), des filtres d'alertes sont disponibles bas\'es sur les besoins des op\'erateurs : niveau (intervention, attention, observation) ; nom des navires ; avarie ; type d'alerte. Une liste de r\'esultat est affich\'ee en (d). D'autres filtres sont disponibles dans le syst\`eme \'egalement : l'utilsateur peut voir les deux derni\`eres coordonn\'ees ou auditer les op\'erations pour une p\'eriode donn\'ee (f) ; et visualiser en fonction des permis des navires, esp\`eces cibles, type de p\^eche, et caract\'eristiques des navires (par exemple la taille). Une rechercher rapide des navires est disponible en (h), tandis que en (i) l'utilisateur peut choisir un ou plusieurs navire(s) \`a visualiser.

%The interface`s language might be changed from Portuguese to English (e) in order to allow foreign users (e.g.: CCAMLR officials) to easily navigate in the system. Finally, thematic maps list (g) includes themes such as exclusion and protected areas, SAR areas and bathymetry.
La langue de l'interface peut \^etre chang\'ee du portugais \`a l'anglais (e) dans le but de permettre les utilisateurs \'etrangers (par exemple les officiels du CCAMLR) de naviguer facilement dans le syst\`eme. Enfin, la liste des cartes th\'ematiques (h) inclue des th\`emes tels que les zones d'exclusion et de protection, les zones SAR et la bathym\'etrie.

%An example of a VMS ROSTRO product is shown on Figure ~\ref{fig:admin2}, where an operation area of two vessels (1 and 2) might be identified in the circle (a).
Un exemple de produit VMS ROSTRO est affich\'e \`a la Figure ~\ref{fig:admin2}, o\`u une zone d'op\'eration de deux navires (1 et 2) peut \^etre identifi\'ee dans le cercle (a).

\section{Conclusion}

%Our newly developed PREPS VMS information system is novel in several respects. First, it supports a combination of interests and jurisdictions among SEAP/PR, MOE, and MB. This combination was planned in order to avoid conflicts of interest and waste of financial and human resources. At the same time, the intention is to increase the efficiency of management and control of commercial fishery. From this perspective, this is the first innovating feature that promotes co-management initiatives. 
Notre nouvelle version d\'evelopp\'ee du syst\`eme d'information de PREPS VMS est novatrice en bien des aspects. D'abord, elle g\`ere une combinaison d'int\'er\^ets et de juridictions entre SEAP/PR, MOE et MB. Cette combinaison a \'et\'e planifi\'ee dans le but d'\'eviter des conflits d'int\'er\^ets et de g\^acher des ressources humaines et financiaires. En m\^eme temps, l'intention est d'augmenter l'efficacit\'e de la gestion et du contr\^ole de la p\^eche commerciale. \`A partir de cette perspective, c'est la premi\`ere caract\'eristiques innovante qui promeut les initiatives de co-gestion.
%Second, not only the Federal Government is in charge of the operation. When a vessel has a gross tonnage equal or to or greater than 50 tons, or if its length is equal or greater than 15 meters, the vessel`s owners, shipbrokers, or leaseholders must adhere to PREPS. Therefore, their part is defined in the vessel monitoring process itself. This can be considered as the second innovating point of PREPS.
En second lieu, pas seulement le Gouvernement F\'ed\'erale est en charge des op\'erations. Quand un navire a un tonnage brut sup\'erieur ou \'egal \`a 50 tonnes, ou si sa longueur est sup\'erieure ou \'egale \`a 15 m\`etres, le propri\'etaire du navire, l'armateur, ou le bailleur du navire doivent adh\'erer au PREPS. En cons\'equence, l' apport de ces derniers est int\'egr\'e au processus de surveillance des navires. Cela peut \^etre consid\'er\'e comme \'etant la seconde innovation du PREPS.

\begin{figure}[htbp]
   \centering
   %name of your graphic, without the path AND in PNG (screnshots etc)/PDF (drawings) format:
   \includegraphics[width=1\textwidth]{case_studies/sperb/admin2.png}
   %caption of the figure
   %\caption{Example of VMS auditing with the identification of operation area}
   \caption{Exemple de surveillance des bateaux de pêche avec identification de la zone d'opération.}
   %label of the figure, which has to correspond to \ref{}:
   \label{fig:admin2}
\end{figure}
%It is of their biggest interest to maintain, in the long term, the fisheries potential catches. Not by coincidence, this is also the Government`s interest. Therefore, PREPS formally establishes the productive sector`s responsibility related to its performance, for example, when recognizing fishing areas and providing data on catch associated to these areas. These elements are essential for dealing with fishing resources properly. When implementing PREPS, the Government makes the private enterprise co-responsible for the future of the fishery in national waters. Providing their access to RASTRO, the government grants transparency to the process, while it includes the productive sector`s effort in a set of tools that eventually may lead to responsible fishery.
C'est dans leurs plus grand int\'er\^et de maintenir \`a long terme le potentiel de prises dans les p\^echeries. Pas par co\"incidence, c'est \'egalement l'int\'er\^et du Gouvernement. Par cons\'equent, PREPS a formellement \'etablit la reponsabilit\'e du secteur productif li\'e \`a ses performances, par exemple, lors de la reconnaissance des zones halieutiques et de la fourniture des donn\'ees r\'ecup\'er\'ees \`a ces zones. Ces \'el\'ements sont essentiels pour commercer proprement avec les ressources de p\^eche. Lors du d\'eveloppement du PREPS, le Gouvernement a rendu les entreprises co-responsables du futur de sa p\^eche dans les eaux nationales. Fournissant leur acc\`es \`a RASTRO, le gouvernement a rendu la proc\'edure transparente, tout en incluant les efforts du secteur productif dans un ensemble d'outils qui \'eventuellement peut amener \`a une p\^eche responsable.

%Third, our system represents a technologic innovation. The pioneer character in which the telemetry (tracking) issue was approached deserves attention. The proposal of the Web Service Standard for RASTRO`s operation made possible for any company willing to provide tracking services to apply for accreditation as tracking data provider. In other words, this standardization not only benefits the Government, which has easy conditions to integrate tracking data sent by different tracking companies. Tracking companies can establish themselves in a free-competition market, unlike the monopoly situation that other countries have experimented with in this type of service. Accordingly, the market will adjust for the competitive quality and cost, with positive impacts for PREPS and the productive sector.
Troisi\`emement, notre syst\`eme repr\'esente une inovation technologique. Le caract\`ere pionnier dans lequel les probl\`emes de t\'el\'em\'etrie (tra\c{c}age) ont \'et\'e approch\'es m\'erite l'attention. La proposition du standard du Web service pour l'op\'eration RASTRO a \'et\'e possible pour n'importe quelle soci\'et\'e dispos\'ee \`a fournir des services de tra\c{c}age pour proposer l'accr\'editation comme fournisseur de donn\'ees de tra\c{c}age. En d'autres mots, cette standardisation profite non seulement au Gouvernement, qui a des conditions faciles pour int\'egrer des donn\'ees de tra\c{c}age envoy\'ees par diff\'erentes soci\'et\'es de tra\c{c}age. Les soci\'et\'es de tra\c{c}age peuvent \'etablir elles-m\^emes dans un march\'e libre et non fauss\'e, contrairement \`a la situation de monopole que les autres pays ont exp\'eriment\'e pour ce type de service. Par cons\'equent, le march\'e ajustera la qualit\'e et le co\^ut de la concurrence, avec des impacts positifs pour le PREPS et le secteur productif.

%Forth, the system employs state-of-the-art technologies and architecture, allowing SEAP/PR, MOE, and MB to act within their responsibilities from one system only. This allows the information system to support plans and decisions operated in a shared way. That is, the same information may be used, for example by the MOE to inspect specific areas, by SEAP/PR to control a certain fleet`s operations, and by the MB to find vessels at any moment that pose a threat to the security on the sea.
Quatri\`emement, le syst\`eme utilise des technologies et des architectures \`a l'\'etat de l'art, permettant le SEA/PR, le MOE et le MB d'agir dans leur responsabilit\'e \`a partir d'un seul syst\`eme. Cela permet au syst\`eme d'information de g\'erer la planification et les d\'ecisions op\'er\'ees d'une mani\`ere partag\'ee. C'est-\`a-dire, la m\^eme information peut \^etre utilis\'ee, par exemple par le MOE pour inspecter des zones sp\'ecifiques, par le SEAP/PR pour contr\^oler certaines op\'eration de la flotte, et par le MB pour trouver les navires \`a n'importe quel moment qui constituent une menace \`a la s\'ecurit\'e \`a la zone.

%Finally, the fifth innovating element is the tracking system`s interoperability with other governmental systems. The conception of the system developed for PREPS permits the communication of data with a system for managing the subvention for diesel, with a computerized system for managing fishing permissions, and OWS compliant systems.
Enfin, la cinqui\`eme \'el\'ement innovant est l'int\'erop\'erablit\'e du syst\`eme de tra\c{c}age avec les autres syst\`emes gouvernementaux. La conception du syst\`eme d\'evelopp\'e pour le PREPS permet la communication des donn\'ees avec un syst\`eme pour g\'erer la subvention pour le diesel, avec un syst\`eme automatis\'e pour la gestion des permissions de p\^eche, et des syst\`emes conformes OWS.

%\section{Acknowledgements}
\section{Rermerciements}
\label{sec:Acknowledgements}
%The authors would like to acknowledge the importance of the Government Agencies and Officials involved in the system`s modeling process, in special SEAP/PR for the financial support given to the project`s development.
L'auteur voudrait remercier l'importance des Agences et des Officiels Gouvernementaux dans la proc\'edure de mod\'elisation du syst\`eme, sp\'ecialement le SEAP/PR pour l'aide financi\`ere donn\'ee au d\'eveloppement du projet.

\begin{footnotesize}
\begin{thebibliography}{99}

\bibitem[Cabral, R.B.; Sperb, R.M.; Tripodi, R.Z.; Wahrlich, R. & Souza, J. W. (2003)]{Cabral:2003} 
\newblock {RASTRO : Internet Based Tracking System for Fisheries Control}
\newblock {Proc. Fifth International Symposium on GIS and Computer Cartography for Coastal Zone Management}.

\bibitem[Commission for the Conservation of Antartic Marine Living Resources, Conservation Measure 10-04 (2005)]{Commission : 2005} 
\newblock {Automated satellite-linked Vessel, Monitoring Systems (VMS)}
\newblock {\url{www.ccamlr.org/pu/e/e_pubs/cm/05-06/10-04.pdf }}

\bibitem[Food and Agriculture Organization]{FAO:2002}
\newblock {Code of Conduct for Responsible Fishery Practice, 2002}
\newblock {\url{<www.fao.org/FI/agreem/codecond/ficonde.asp>}}

\bibitem[OECD, Fishing Vessel Monitoring Systems: Past, Present and Future, 2005,]{OECD:2005}
\newblock {\url{www.high-seas.org/docs/hstf_vms_final1.pdf}}

\bibitem[Special Secretariat of Aquaculture and Fisheries]{Secretariat:2006}
\newblock{Inter-ministerial Normative Instruction n. 02/2006, 2006a, Brasilia.}

\end{thebibliography}
\end{footnotesize}


\address{Rafael Medeiros Sperb, PhD\\
  Laborat\`{o}rio de Computa\c{c}\~{o}o Aplicada - G10\\
  Environmental Engineering graduation course\\
  Universidade do Vale do Itaja\`{i} - Univali\\
  Centro de Ci\^{e}ncias Tecnol\`{o}gicas da Terra e do Mar\\
  Rua Uruguai, 458, Centro - Cx.Postal 360\\
  CEP 88302-202 - Itaja\`{i}/SC\\
  Telephone number: +55 (47) 3341-7960\\
  \email{rsperb AT univali.br}}
