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Padrões Open Geospatial Consortium – Parte 2

Geo.NET — Fri, 23 Apr 2010 08:16:18 +0000

Hoje vamos dar sequência à postagem sobre padrões da OGC. Na primeira postagem dessa série vimos o que é o OGC e alguns comentários sobre as especificações WMS, WFS e WCS.

Agora vamos tecer algumas considerações sobre os padrões GML, KML e SLD.

Geographic Markup Language (GML)

O objetivo da GML é oferecer um conjunto de regras com as quais um usuário pode definir sua própria linguagem para descrever seus dados, assim utilização do padrão GML permite a interoperabilidade entre dados geográficos. Definindo como será o armazenamento e transporte de informações geográficas, incluindo propriedades espaciais e não espaciais das entidades geográficas.

O GML é usado também em serviços WFS para trocar feições entre clientes e servidores, servindo, portanto como suporte ao serviço WFS.

Keyhole Markup Language (KML)

A linguagem XML (eXtensible Markup Language), como o próprio nome já diz, pode ser extendida ou ampliada. O próprio padrão KML da OGC é uma extensão de um XML utilizado pelo Google para tornar possível a visualização de dados geográficos nos seus famosos programas: Google Earth e Google Maps.

A estrutura do KML é baseado em tags como ocorre com arquivos HTML e XML comuns. Estas tags do KML tem os nomes e atributos usados para objetivos de exibição específicas. Em termos simples, notamos que o Google Earth e e o Google Maps funcionam pra os arquivos KML como como navegadores.

O KML depende de outros padrões para gerar a visualização de dados geográficos, pois na sintaxe do KML proveniente de um serviço de internet existe uma requisição WMS.

Hoje, o OGC e o Google trabalham em conjunto para aprimorar a implementação do KML, além de manter a comunidade informada das atualizações e avanços em seu projeto.

Styled Layer Descriptor (SLD)

A especificação SLD se refere à um arquivo XML que representa graficamente entidades geográficas (textos, pontos, objetos lineares ou polígonos.). Na linguagem SLD podem ser definidas regras que agrupam objetos em diferentes categorias e definindo para cada grupo um estilo diferente, por exemplo a simbologia de um WMS (estabelecer cores e rótulos) a partir de regras a serem definidas.

Programas de SIG, como o Udig, geram arquivos SLD de forma automática. Para executar este processo, basta adicionar uma camada WFS à uma visualização do Udig, fazer uma requisição ao servidor através de uma URL adequada e depois criar temas e rótulos de acordo com as necessidades da aplicação.

Enfim, esta foi uma breve consideração sobre alguns dos principais padrões da OGC (WMS, WFS, WCS, GML, KML e SLD). Espero que tenham gostado. Qualquer dúvida, entre em contato deixando um comentário.

Um Abraço e até a próxima postagem

Anderson Medeiros

Tecnólogo em Geoprocessamento

Consultor em Geotecnologias Livres

Produção de Mapas Interativos em CD-ROM

Geo.NET — Sat, 10 Apr 2010 01:20:36 +0000

Olá Pessoal!

Há alguns dias um usuário do Geo.NET entrou em contato comigo via e-mail perguntando sobre como proceder para geração mapas interativos que deveriam funcionar como um Atlas em CD-ROM.

Achei esse um assunto interessante para ser postado aqui no Blog Geo.NET.

Bem, como vocês bem sabem o desenvolvimento de aplicações Webmapping (mapas interativos para internet) usando ferramentas tais como MapServer e similares exige a instalação e configuração do programa e de uma série de bibliotecas, o que é bem mais complicado (pra não dizer quase impossível) à nível de CD-ROM.

Como resolver esse problema?

Ao responder o e-mail mencionado acima indiquei o Alov Map na versão applet, pois o mesmo não exige instalação. Os únicos requisitos são a gravação do applet do Alov Map no CD e que no computador do usuáro final esteja instalada a máquina virtual JAVA.

O Alov Map é um software livre que possibilita a construção de mapas interativos básicos, cuja configuração é feita praticamente através de arquivos na linguagem XML.

Apesar do site oficial do Alov Map estar fora do ar há algum tempo, disponibilizamos o arquivo do applet neste endereço. Mais informações sobre o programa, inclusive a documentação oficial (em inglês) estão disponível neste link ou nesta postagem.

Espero ter ajudado, ou ajudar no futuro com essa postagem mais pessoas que tenham de atender a este tipo de demanda.

Um Abraço.

Anderson Medeiros

Tecnólogo em Geoprocessamento

Padrões Open Geospatial Consortium – Parte 1

Geo.NET — Tue, 30 Mar 2010 13:18:19 +0000

Olá Pessoal!

Hoje vou abordar um tema de extremo interesse para quem trabalha com Geotecnologias, livres ou não: Os padrões do Open Geospatial Consortium (OGC). Nesta primeira parte da série vamos entender o que é o OGC e os padrões WMS, WFS e WCS.

O Open Geospatial Consortium (OGC)

Desde seus primórdios em 1994 a instituição, que se chamava OpenGis Consortium, tem o com o objetivo de criar especificações de interfaces e padrões de intercâmbio de dados geoespaciais.

O OGC é hoje uma entidade internacional com mais de 350 companhias, agências governamentais e universidades, que tem o intuito de promover o desenvolvimento de tecnologias que facilitem a interoperabilidade entre diferentes sistemas que trabalhem com informação e localização espacial.

Asim, o OGC define especificações, ou padrões (como o WMS, WFS, WCS, etc) aos quais produtos e serviços precisam se adequar para que a interação entre diversas fontes de dados e informações espaciais seja facilitada, independente de fatores como a plataforma utilizada. A partir de agora vamos começar a compreender três das especificações do OGC.

Web Map Service (WMS)

O padrão WMS define um serviço para a produção de mapas que serão apenas uma representação visual dos dados espaciais e não os dados em si. Estas representações serão geradas no formato de imagem, como JPEG, PNG e GIF ou em formato vetorial, como o Scalable Vector Graphics (SVG).

Este padrão especifica como o cliente deve requisitar as informações para o servidor e como este deve responder ao cliente. As operações WMS podem ser realizadas a partir de um navegador comum que fará a submissão das requisições sob a forma de uma URL.

É importante destacarmos que o conteúdo da URL dependerá da operação solicitada. Em outras palavras, através da URL, indica-se qual a informação que deve ser exibida (região geográfica e dado de interesse), bem como o sistema de referência espacial, além das características da imagem de saída (altura e largura).

Web Feature Service (WFS) e Web Coverage Service (WCS)

A especificação de serviço WFS define um serviço para que clientes possam recuperar feições especiais em formato GML (você terá mais detalhes sobre GML na segunda parte desta série sobre o OGC). O WFS pode ser implementado pelo servidor em duas versões:

Básica - Neste caso, basicamente funções de consulta ficam disponíveis, ou

Transacional - Implementa o serviço completo, incluindo operações de inserção, deleção, edição e, claro, consulta à objetos espaciais.

Assim, podemos afirmar que o WFS apresenta maior interatividade que o WMS, pois este primeiro possibilita não apenas a visualização das feições geográficas, mas também sua manipulação.

Já o padrão WCS define o acesso aos dados que representam fenômenos com variação contínua no espaço. Este serviço é especificado para
tratamento de dados modelados como geocampos.

Breves Comparações entre WMS, WFS e WCS

Uma diferença marcante entre o WMS e o WCS é que este último retorna ao usuário dados sobre a semântica original dos fenômenos representados, ao invés de imagens. Em outras palavras, o WCS fornece os dados disponíveis de imagens, juntamente com detalhes descritivos sobre as mesmas, como a grade.

Já em uma comparação entre o WFS e o WCS notamos que o primeiro retorna os chamados geo-objetos, já no caso do WCS retorna geocampos, conforme mencionado anteriormente.

Assim, chegamos a conclusão de que o serviço WCS pode ser utilizada para enquadrar aplicações do Sensoriamento Remoto (pois em geral o SR está relacionado com geocampos) no contexto da interoperabilidade.

Conclusão e o que vem por ai

Dessa nossa breve análise sobre estes três dos diversos padrões do OGC podemos notar que cada um terá sua aplicabilidade, sendo interpretado e explorado de maneira diferente dependendo dos objetivos de seu projeto.

Programas como o gvSIG e o Udig permitem interações com webservices que sigam as especificações WMS, WFS e WCS.

Na segunda parte desse post veremos mais sobre as padrões da OGC, com ênfase nas especificações GML, SLD e KML.

Fiquem na expectativa...

Anderson Maciel Lima de Medeiros

Tecnólogo em Geoprocessamento

Monografias Geoprocessamento – IFPB

Geo.NET — Tue, 16 Mar 2010 11:23:29 +0000

Olá pessoal!

Depois de disponibilizarmos aqui duas monografias dos autores do blog, estou passando pra vocês o endereço da página do Curso Superior de Tecnologias em Geoprocessamento do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba - IFPB.

Como informa o próprio site o curso "forma tecnólogos instrumentalizados com os recursos da Geomática, atuando como agentes de desenvolvimento sustentável do ambiente urbano, a partir de uma visão científico-tecnológica, abrangente e atualizada."

O curso, que oferece cinquenta vagas anuais, é reconhecido pelo MEC desde 2008. A carga horária total é de 2068 horas.

Na seção de "publicações" você tem acesso e permissão de download gratuito, no formato PDF de diversas monografias, que abordam desde assuntos que vão do desenvolvimento de plugins para softwares, passando pelo uso de aplicações SIG e Banco de Dados Geográficos até o Webmapping.

Os trabalhos são de alta qualidade. Conheço pessoalmente a maioria dos autores (afinal, fizemos o mesmo curso). Veja alguns dos temas que você encontrará no site:

Gerenciamento de Atividades de Agricultura Familiar Sustentável com Base em Técnicas de Geoprocessamento, no Município de João Pessoa/PB.

Utilização de Técnicas de Geoprocessamento na Identificação de Locais Críticos de Acidentes de Trânsito.

Geoprocessamento Aplicado ao Planejamento dos Transportes Urbanos.

Geoprocessamento como Suporte à Administração do Agronegócio.

Ortorretificação de Fotografias Áereas de Pequeno Formato Obtidas com Câmara
Digital Convencional.

Proposta para Compartilhamento de Dados Geográficos entre Setores da Prefeitura Municipal de João Pessoa Através do Serviço WMS.

Desenvolvimento de uma Aplicação SIG-WEB Voltada ao Turismo.

E ai? Deu pra sentir o gostinho do que você vai achar lá no site do curso? Não perca tempo, acesse já!

Espero que tenham gostado da dica de hoje.

Um Abraço e até a próxima.

Anderson Medeiros

Monografia: WebMapping – gvSIG – Alov Map

Geo.NET — Mon, 15 Mar 2010 02:07:06 +0000

Olá Pessoal!

Seguindo o bom exemplo de nosso colega George, estou disponibilizando a versão em PDF de minha monografia, apresentada ao Curso Superior de Tecnologia em Geoprocessamento do IFPB.

Para baixar o arquivo, clique no tema do trabalho, que é:

Desenvolvimento de uma Aplicação Webmapping Direcionada a Pesquisas Educacionais

Entre as ferramentas livres utilizadas para o desenvolvimento deste projeto estão o gvSIG, Alov Map e SciTE.

Já publiquei aqui neste blog uma postagem resumindo alguns aspectos desse trabalho. Você pode acessá-la clicando aqui.

Assim como fez o George, peço que se encontrarem algum erro, ou tiverem alguma dúvida entrem em contato (anderson@geoprocessamento.net).

Um Abraço e até a próxima postagem.

Anderson Medeiros

WebMapping Direcionado a Pesquisas Educacionais

Geo.NET — Thu, 04 Feb 2010 12:08:04 +0000

Há alguns meses tive a oportunidade de participar como colaborador externo de um projeto de pesquisa do Centro de Educação (CE) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), denominado Projeto Educação Legal (PEL), onde minha responsabilidade consistia no desenvolvimento de uma aplicação Webmapping.

Assim, eu gostaria de compartilhar com vocês um pouco dessa experiência de trabalho junto ao PEL. Vou começar explicando melhor o que este projeto do CE.

O PROJETO EDUCAÇÃO LEGAL

A partir de meados do ano de 2006, o CE da UFPB tem desenvolvido um projeto denominado “Educação Legal”, que tem entre seus objetivos realizar pesquisas sobre políticas públicas, gestão educacional e participação cidadã em todo o Estado da Paraíba, para conhecer e identificar, no cotidiano do espaço escolar, os usos e as apropriações das orientações contidas nos textos legais e nas diretrizes curriculares.

Inicialmente a divulgação do projeto se deu através de um site pessoal (Blog). Embora este meio de comunicação venha se mostrando uma fonte fundamental de divulgação das atividades do PEL notou-se que o desenvolvimento de um website com mais recursos, incluindo um mapa interativo deve tornar a utilização do mesmo mais atrativa, possibilitando inclusive a visualização de mapas com temas específicos que possam servir de guia para os visitantes interessados nestas informações espacializadas. É válido destacar que esta nova proposta seria uma alternativa de acesso aos dados, acrescentando novas possibilidades de pesquisa aos dos usuários.

Os coordenadores deste projeto, pessoas de visão moderna, perceberam que se os dados pesquisados fossem disponibilizados na internet, poder-se-ia conseguir um maior envolvimento da sociedade através do acesso às informações e documentos levantados. Neste sentido, decidiu-se disponibilizar no site da UFPB, especificamente na página do PEL um mapa interativo com dados pertinentes a indicadores sociais e educacionais do estado da Paraíba, adquiridos através das pesquisas realizadas pelo projeto, bem como de diversos órgãos oficiais.

Mas enfim, como foi desenvolvido a aplicação webmapping direcionada a pesquisas educacionais?

COLETA DOS DADOS

Foi utilizada como base para geração da aplicação a base cartográfica, em formato shapefile, com a divisão municipal da Paraíba, bem como da localização das sedes municipais e das feições do oceano atlântico e dos estados limítrofes.

Estes arquivos foram obtidos através de download do site da AESA. O shapefile já trazia em sua tabela de atributos informações referentes a cada município, as quais foram utilizadas para geração de alguns dos mapas temáticos, como por exemplo a população rural, urbana e total, classificação quanto a microrregião e mesorregião geográfica, dentre outras.

Já os dados alfanuméricos foram adquiridos de informações publicadas na forma de tabelas, quadros e gráficos em sites de instituições governamentais, bem como de informações resultantes das pesquisas realizadas pelo PEL. Por exemplo, do site do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (INEP) foram coletadas informações sobre o Índice de Desenvolvimento da Educação Básica (IDEB) da Paraíba para o ano de 2007.

INTEGRAÇÃO DOS DADOS

O programa gvSIG, em sua versão 1.1.1 foi utilizado para edição do shapefile adquirido na página da AESA inserindo-se novos campos que seriam povoados com as informações coletadas dos sites mencionados anteriormente. Nesta etapa o objetivo principal é combinar os dados tabulares adquiridos aos dados gráficos da base cartográfica.

Em alguns campos a inserção das informações na tabela de atributos foi feita manualmente, digitando-se os registros para cada um dos 223 municípios paraibanos. Este procedimento tornou-se necessário, pois os dados disponibilizados não estavam em forma de uma única tabela, mas sendo geradas individualmente de acordo com uma consulta realizada no site, como os referentes ao IDEB, por exemplo.

Depois de finalizada esta etapa de edição e integração dos dados geográficos e alfanuméricos seguiu-se com a implementação do aplicativo webmapping.

DESENVOLVIMENTO DA APLICAÇÃO WEB

O principal software utilizado para o desenvolvimento do mapa interativo do PEL foi o Alov Map em sua versão v.099y9, no seu formato applet, que é um programa para a disponibilização de dados geográficos na internet, construído sob linguagem Java.

Entre os fatores que levaram a escolha do Alov Map para o desenvolvimento da aplicação, podem-se destacar:

Isenção de custos relacionados à sua aquisição, pois se trata de um software livre com distribuição gratuita;
Suporte à publicação de dados no modelo vetorial shapefile no qual estava a base cartográfica utilizada;
Permite acesso à múltiplos planos de informação que podem ser sobrepostos;
Fácil interação com o mapa através dos navegadores para internet;
Apresentação de mapas temáticos com legendas;
Possibilita visualização de tabelas com atributos da área geográfica representada, além de fácil manipulação da aplicação pelo usuário final.

A escolha do Alov Map levou em consideração também o pequeno volume dos dados geográficos a serem disponibilizados (Cerca de 770 kB). Deve-se estar ciente de que se a base de dados utilizada neste trabalho fosse relevantemente maior, talvez contendo diversas camadas de informação no formato matricial o Alov não funcionaria de forma adequada.

A figura abaixo procura sintetizar o funcionamento do Alov Map em seu formato applet:

Conforme o mostrado acima, o funcionamento de um webmapping com Alov Map depende além dos dados geográficos, de duas linguagens: o XHTML e o XML, sendo que o arquivo desenvolvido com esta primeira linguagem servirá para visualizar o applet no navegador, já a linguagem XML

O Geoprocessamento e Suas Tecnologias – Parte 2

Geo.NET — Sun, 31 Jan 2010 17:24:35 +0000

Olá!

Conforme vimos na primeira parte deste post, o Geoprocessamento é um conjunto de tecnologias dinâmicas com alto potencial de aplicação.

Até aqui vimos que Geoprocessamento e SIG não são as mesma coisa. O SIG é apenas uma importante tecnologia dentre as diversas incluídas no Geoprocessamento.

Vimos também que programas como o gvSIG e ArcGis não são "SIGs" mas softwares para SIG. Assim como o Geoprocessamento possui várias ramificações tecnológicas o SIG é um sistema composto por softwares, hardwares, metodologias, recursos humanos e dados.

Ficamos de ver o que são e pra servem tecnologias como o Banco de Dados Geográfico e o WebMapping.

Banco de Dados Geográficos

Bom, vamos por partes. O que é um Banco de Dados (BD)?

Todo local, físico ou virtual onde estão armazenados dados, pode em certo sentido, ser chamado de banco de dados. Por exemplo, uma enciclopédia pode ser considerada um banco de dados. Mas para nós aqui da área de Geoprocessamento é mais importante o conceito especial de banco ou base de dados relacional. Ou seja um banco onde dados são armazenados na forma de tabelas relacionáveis entre si através campos chaves.

As mais diversas facetas de atividades, desde locadoras de DVD até grandes indústrias metalúrgicas usam-se deste tipo de base para ter um maior controle sobre fatores como cadastro de clientes e sua condição em relação à empresa (Inadimplência, por exemplo).

Neste ponto, é importante evitar confundir o BD em sí (conjunto de tabelas relacionáveis) com o programa que o gerenciará, o Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD). EM outras palavras, softwares como Access, MySQL, Oracle, PostgreSQL não são BD, mas sim SGBD.

Mas ainda não falamos no assunto deste tópico. O que é e para que serve um Banco de Dados Geográfico (BDG)?

O BDG, também chamado de Banco de Dados Espacial (BDE), é semelhante ao descrito acima (relacional), com a grande e importante diferença de suportar feições geométricas em suas tabelas.

Este tipo de base com geometria oferece a possibilidade de análise e consultas espaciais. É possível calcular nestes casos, por exemplo, áreas, distâncias e centróides, além de realizar a geração de buffers e outras operações entre as geometrias.

Como dica de estudos para você obter uma boa base conceitual sobre BDG, indico o livro "Banco de Dados Geográficos" do INPE, que está disponível para download em PDF aqui.

Atualmente, alguns programas de SGBD desenvolveram extensões que inserem no software características de Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados Geográficos (SGBDG) o PostgreSQL, MySQL, e Oracle, sendo os dois primeiros softwares livres e o último proprietário.

Vamos falar um pouco mais do PostgreSQL e como ele passa a agir como SGBDG. O PostgreSQL é desenvolvido atualmente pela PostgreSQL Global Development Group. Quando se percebeu a necessidade de extender este SBGD para suportar dados espaciais desenvolveu-se a extensão conhecida como PostGis.

Sendo assim, vamos entender que o PostGis não é um BDG ou um SGBDG, ele é apenas uma extensão, um plugin, do PostgreSQL que lhe confere funções para armazenamento e manipulação de dados geográficos.

A figura abaixo procura mostrar a diferença entre o PostgreSQL e "seu filho". Note que para termos um BDG no PostgreSQL faz-se necessária a devida instalação da extensão PostGis.

Você pode importar arquivos vetoriais shapefile (*.shp) para dentro de um "Banco PostGis" utilizando recursos oferecidos pelo próprio programa ou utilizando algum software de SIG com essa funcionalidade. O shapefile será convertido em uma tabela espacial que pode ser integrada com as convencionais contidas na base, além de poder ser visualizada e manipulada através de programas como o gvSIG, Kosmo, Quantum Gis, Udig e muitos outros desta safra. Para baixar tutoriais sobre como realizar esta operação com alguns destes softwares, clique aqui.

Para baixar a versão mais recente do PostgreSQL e sua extensão espacial PostGis, acesse os links abaixo.

Para finalizar este post vamos considerar outra tecnologia do Geoprocessamento, a saber, WebMapping.

WebMapping (WebGis)

A internet vem se destacando nos últimos anos como uma excelente ferramenta para disponibilização e interligação de dados das mais diversas fontes e naturezas.

A geomática, como área do conhecimento, também encontrou na internet um nicho para suas atividades. A disponibilização de mapas digitais, os chamados WebGis ou WebMapping, tem-se tornado comum, permitindo que um maior número de usuários tenha acesso a dados espacializados, de forma hábil e atraente.

Talvez o estopim para o crescimento das aplicações SIG para internet tenha sido a popularização de serviços online gratuitos de localização como o Google Earth e Google Maps.

Os mapas na web se apresentam de três formas princiapais:

1) Mapas Estáticos - Mapas no formato de imagem (*.jpg, *.gif, *.png, etc) integrados à páginas da internet.

2) Mapas Gerados à partir de formulários - Fornece-se parâmetros para geração de mapas na forma de imagem.

3) Mapas Dinâmicos - O usuário seleciona uma área de seu interesse em um mapa geral, gerando uma navegação para outro mapa ou imagem mais específico com informações mais detalhadas desta região. Em geral apresentam interface atraente com ícones para consulta espacial calculo de distância e etc.

Para mais detalhes sobre tipos de mapas veja a publicação disponibilizada neste link.

Há muitos softwares e frameworks livres para o desenvolvimento de aplicações WebGis. Podemos destacar alguns: MapServer, GeoServer, i3Geo, Alov Map, Time Map, Open Layers e P.Mapper.

Diversos órgãos públicos fazem uso destas ferramentas para divulgação dos resultados de seus trabalhos.

A imagem abaixo mostra um exemplo de aplicação desenvolvida com MapServer e o framework P.Mapper. Clique aqui para acessar a página da aplicação (Este é um exemplo de mapa dinâmico).

Nesta visão geral sobre algumas das tecnologias do Geoprocessamento, pudemos dissipar alguns falsos conceitos em torno de termos como SIG, BDG, SGBDG, WebGis, etc. Espero que tenham gostado do que leram.

Fiquem à vontade para deixar sua sugestão de tema, críticas e impressões através do e-mail anderson[@]geoprocessamento.net

Anderson Medeiros

Tecnólogo em Geoprocessamento