UNIVERSIDAD VERACRUZANA T E S I N A. Licenciado en Sistemas Computacionales Administrativos. José Manuel Morales Ramírez

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1 UNIVERSIDAD VERACRUZANA Facultad de Contaduría y Administración Sistemas de Información Geográfica: Servidor de Mapas de la Comunidad El Conejo, Municipio de Perote, Veracruz, utilizando software libre. T E S I N A Para obtener el Título de: Licenciado en Sistemas Computacionales Administrativos Presenta: José Manuel Morales Ramírez Asesor: M.R.T. Manuel Suárez Gutiérrez Xalapa-Enríquez, Veracruz Septiembre

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3 UNIVERSIDAD VERACRUZANA Facultad de Contaduría y Administración Sistemas de Información Geográfica: Servidor de Mapas de la Comunidad El Conejo, Municipio de Perote, Veracruz, utilizando software libre. T E S I N A Para obtener el Título de: Licenciado en Sistemas Computacionales Administrativos Presenta: José Manuel Morales Ramírez Asesor: M.R.T. Manuel Suárez Gutiérrez Xalapa-Enríquez, Veracruz Septiembre

4 DEDICATORIAS Y/O AGRADECIMIENTOS A Dios Quien me sustenta, me fortalece y me afirma en la Roca que es Cristo Jesús, a ti mi Señor te dedico todo lo que he logrado y lograré, mis coronas están a tus pies. Gracias Papá! Cuán grande es tu bondad, que has guardado para los que te temen, Que has mostrado a los que esperan en ti, delante de los hijos de los hombres! [Salmos 31.19] A mi madre y mis hermanos Socorro, porque has creído en mí, poniendo tu confianza y tu tiempo en darme educación. Lo logramos mamá, gracias por tu esfuerzo que desde que nací día a día realizas, te admiro mami y te amo, eres una de mis motivaciones principales. Dios te dé muchos más días junto a mí. A mis hermanos Alex y Yoni, por ser una motivación más y por apoyarme, y por ser los mejores hermanos que Dios me pudo haber dado, los amo. A mis padres espirituales Elías y Raquel, porque desde que los conocí me han apoyado en todo, me han querido como a un verdadero hijo, me han enseñado mucho de lo que se y han bendecido mi vida en gran manera, gracias a Dios por sus vidas. A mi equipo de trabajo A mi director de tesis el Maestro Manuel Suárez por su tiempo y consejos, a la maestra Patricia Arieta, a la CUOM UV y a todas las personas que directa e indirectamente colaboraron en éste proyecto y a lo largo de mi paso por la Universidad Veracruzana.

5 INDICE RESUMEN... 1 INTRODUCCIÓN... 2 CAPITULO I. Adentrándonos a los Sistemas de Información Geográfica Qué es un SIG? Sistema de Coordenadas Datum Proyección cartográfica Qué son los Servidores de mapas? servidores web Servidor de mapas Requisitos mínimos para un servidor de mapas Importancia de los SIG s Sistemas de Información Geográfica (SIG): Software de distribución libre ventajas del software libre CAPITULO II. Acciones de la Universidad Veracruzana a través de las Casas de la Universidad y su vinculación con el presente proyecto de titulación Universidad Veracruzana Casas de la Universidad Programas, proyectos y actividades de vinculación Ubicación de la Casa de la Universidad El Conejo La Coordinación de Observatorios Metropolitanos Vinculación con el presente trabajo Capítulo III. Conociendo las herramientas SIG de software libre Quantum GIS Qué es Quantum GIS? i

6 Características Instalación Aplicación en áreas del conocimiento Aplicación en la tesina MapServer Qué es MapServer? Instalación Aplicación en áreas del conocimiento Aplicación en la tesina i3geo Qué es i3geo? Para qué sirve i3geo? Instalación Aplicación en áreas del conocimiento Aplicación en la tesina Capítulo IV. Información geográfica (capas) Justificación de la información Archivo Shape Shapefile: tipo de información contenida Análisis y ordenamiento de las capas cartográficas Geometría de las capas Orden de la información de acuerdo a su geometría Capas con geometría de punto análisis con Quantum GIS Capas con geometría de línea con Quantum GIS Capas con geometría de polígono con Quantum GIS ii

7 4.3.3 Tablas de atributos (archivos.dbf ) Tabla de Proyectos Tabla de Localidades Tabla de Carreteras Tabla de ríos Tabla de municipios Visualización de capas cartográficas mediante Quantum GIS Visualización final de capas para el servidor Capitulo V. Implementación de i3geo Justificación de i 3Geo como software innovador Propósito de la creación de i3geo e instituciones que lo utilizan Justificación del uso de i3geo Implementación de i3geo montado en un servidor y características i3geo en MapServer Arquitectura de i3geo Archivos que utiliza i3geo para la configuración de los mapas MAPFILE Características de la interfaz de i3geo Acceso a i3geo Características de la interfaz principal OpenLayers Carga de la información geográfica Pasos para la carga de la información geográfica modificación y visualización final de la interfaz Tecnología Personalización de la interfaz iii

8 Acceso al código Usuario y contraseña Personalización de la interfaz OpenLayers Colores Visualización final del servidor de mapas CONLUSIONES FUENTES DE INFORMACIÓN GLOSARIO ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE TABLAS iv

9 RESUMEN El presente proyecto de titulación en su modalidad de tesina tiene por objeto dar pie hacia las múltiples aplicaciones que tienen los Sistemas de Información Georeferenciadas (SIG), a través de las bondades que otorga el uso de Software Libre en cuanto al uso de estos sistemas y en el manejo de servidores de mapas para dar resolución a problemas de índole socioeconómica, educación entre muchos otros. Específicamente para el caso de esta investigación, se abordará el planteamiento de un proyecto el cual pretende la creación, configuración e implementación de un servidor de mapas para mostrar información de la comunidad El Conejo municipio de Perote, Veracruz, y sus alrededores en donde se encuentra Centro Comunitario Digital de la Casa de la UV, ya que éste Centro Comunitario o también llamado Casa UV atiende problemas socioeconómicos de dicha zona, los cuales representan oportunidades de gestión de futuros proyectos de la comunidad universitaria así como de gobierno, que den resolución a dichos problemas. 1

10 INTRODUCCIÓN 2

11 Las instituciones hoy en día tienen la necesidad de recabar, analizar y visualizar datos geográficos con la finalidad de que estos sirvan como herramientas de apoyo tanto en gestión como en la planificación geográfica, para esto es necesario la implementación de sistemas que hagan uso de la Georeferenciación. Pero Qué es la georeferenciación? Es el posicionamiento o localización de un objeto espacial representado por datos geoespaciales los cuales son representados por: puntos, vectores, área y volumen. Todo esto mediante dispositivos y sistemas de información creados especialmente para el tratamiento de la información geográfica. (García, J. J., 2010) El uso de la georeferenciación se aplica en la existencia de las cosas en un espacio físico sobre una proyección geográfica o sistema de coordenadas; asignando coordenadas geográficas a puntos sobre un mapa (geocodificación) como lo son direcciones, sitios de interés o puntos estratégicos, etc. en un sistema de información geográfica. Hoy en día existen instituciones públicas y privadas que recurren al uso de la georeferenciación con ayuda de los Sistemas de Información Geográfica (SIG), con el fin de un mayor control en sus recursos sociales, técnicos y humanos. Como es el caso de la UNAM y el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) y distintas instituciones en México, en el caso de la Universidad Veracruzana a través de la Coordinación de Universitaria de Observatorios Metropolitanos (CUOM) se da a la tarea de participar en la distribución social del conocimiento a través de la promoción de observatorios regionales; de la recolección, generación, referenciación, manejo y aplicación de estadísticas e indicadores; y de la identificación de problemas que faciliten, a la investigación y la docencia, la construcción de proyectos con sustento científico y tecnológico. Otra de las funciones importantes de la CUOM es promover la cooperación de las entidades académicas para el establecimiento y funcionamiento de los 3

12 observatorios temáticos, ambiental, urbano, económico y social, y trabajando de manera conjunta con la Facultad de Contaduría y Administración de la Universidad Veracruzana y el Departamento de Vinculación Comunitaria para atender los proyectos de desarrollo en la comunidad El Conejo perteneciente al municipio de Perote, Veracruz. Así como de sus alrededores mediante el uso de los SIG s. La importancia de los SIG s radica en su capacidad de ser usados en muchas áreas para actividades económicas, administrativas, y sociales. Su gran ventaja radica en la posibilidad de localizar geográficamente el lugar o punto de estudio, así como el tratamiento de la información de dicha ubicación. Con base en lo anterior, esta tesina tiene por objeto principal el uso del software libre en cuanto al análisis, tratamiento y presentación de información geográficamente referenciada, en donde se genere información primordial para el desarrollo de la zona del Cofre de Perote. Todo esto a través de los SIG s los cuales permitan presentar información de carreteras, poblados aledaños, población, así como proyectos específicos en la zona pertenecientes a estudiantes o catedráticos de la Universidad Veracruzana y a través el uso de un servidor de mapas poder presentar la información primeramente para uso exclusivo de la comunidad universitaria que sea su interés el estudio o la realización de proyectos en dicha zona. Como prioridad principal el manejo de información básica para la creación del servidor de mapas utilizando software libre e implementando i3geo como software innovador. Por lo cual la presente tesina, se ha dividido en cinco capítulos de los cuales el capitulo uno hace un estudio sobre los conceptos y generalidades básicas de los Sistemas de Información Geográfica, así como también de los servidores de mapas. El capitulo dos hace referencia a la labor de la Universidad Veracruzana a través de las Casas de la Universidad ubicadas en zonas rurales, se hace mención de los 4

13 distintos proyectos en dichas casas, la historia de la Casa de la Universidad El Conejo, y su vinculo con la presente tesina. En el capitulo tres se da a conocer características principales, instalación, aplicación en distintas áreas y la aplicación de cada una de las herramientas de software libre que se utilizaron. Aquí se explica cómo fue montado MapServer como servidor de mapas de manera local, su visualización e i3geo como interfaz. En el capitulo cuatro se realiza el análisis, modelado y procesamiento de la información básica que será alojada en el servidor de mapas. Y por ultimo en el capitulo cinco se realiza la implementación de la herramienta i3geo como software libre innovador para la personalización de la interfaz del servidor, modificación del código y explicación de las funciones principales de i3geo. Al hablar de tecnología, podemos apreciar que cada día en el mundo surgen nuevas alternativas y soluciones que permiten a instituciones innovar y mantenerse a la vanguardia sea cual sea el sector de trabajo. Anteriormente sólo grandes empresas e instituciones de gran tamaño podían tener acceso a las nuevas tecnologías en cuanto a SIG, pero hoy en día con el surgimiento de alternativas de software libre, es imprescindible implementar soluciones que beneficien y contribuyan al correcto funcionamiento de cualquier institución ya sea pública o privada. De a cuerdo con lo anterior la presente tesina no sólo busca implementar software libre en cuanto a SIG, para el análisis y tratamiento de la información geográfica, sino que también se implementa un software innovador llamado i3geo, que en la actualidad solamente su país creador Brasil y Colombia están utilizando, y que por su gran adaptabilidad y funcionalidad promete convertirse en un líder en cuanto a la creación de interfaces para servidores de mapas. 5

14 CAPITULO I ADENTRÁNDONOS A LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA 6

15 En éste primer capítulo se presenta la información sobre los conceptos básicos a abordar en el transcurso de esta tesina, iniciando con la definición de los Sistemas de Información Geográfica. Se abordarán los conceptos más técnicos referentes al tema como son la importancia de manejar el software libre específicamente para los SIG s, servidores de mapas, así como también se hace estudio de sus características e importancia. 1.1 Qué es un SIG? El término SIG proviene del acrónimo de Sistema de Información Geográfica (GIS en inglés: Geographic Information System) y hace referencia a la integración de hardware y software que son capaces de procesar información geográficamente referenciada con el fin de planificar y gestionar cuestiones ubicadas en el mundo espacial. Para una mayor comprensión se expresan las siguientes definiciones. Es un sistema de hardware, software y procedimientos diseñados para soportar la captura, administración, manipulación, análisis, modelamiento y graficación de datos u objetos referenciados espacialmente, para resolver problemas complejos de planeación y administración. Una definición más sencilla es: Un sistema de computador capaz de mantener y usar datos con localizaciones exactas en una superficie terrestre. (Carmona, A. & Monsalve. J., 1999, Página 12) Técnicamente se puede definir un SIG como una tecnología de manejo de información geográfica formada por equipos electrónicos (hardware) programados adecuadamente (software) que permiten manejar una serie de datos espaciales (información geográfica) y realizar análisis complejos con 7

16 éstos siguiendo los criterios impuestos por el equipo científico (personal). (Ortiz, Gabriel., 2013) Conjunto integrado de medios y métodos informáticos, capaz de recoger, verificar, almacenar, gestionar, actualizar, manipular, recuperar, transformar, analizar, mostrar y transferir datos espacialmente referidos a la Tierra. (Instituto Geográfico Nacional de España sitio web. Departamento de Medio Ambiente (DoE), Burrough, Goodchild, Rhin, 2013) Un SIG es un "sistema de hardware, software y procedimientos diseñados para realizar la captura, almacenamiento, manipulación, análisis, modelización y presentación de datos georeferenciados espacialmente para la resolución de problemas complejos y gestión. (Portal Entornos SIG, 2013) En la actualidad existe un sinfín de definiciones sobre los SIG s, pero en todas es necesario puntualizar aquellos aspectos fundamentales que los hacen diferenciarse de otros sistemas de información, dichos aspectos son en primer lugar: herramienta o conjunto de tecnologías (software, hardware y datos espaciales) en segundo lugar: son utilizados para la captura, análisis, manipulación y despliegue de información geográficamente referenciada y en tercer lugar: resuelven problemas de planificación y gestión. 1.2 Sistema de Coordenadas Los mapas han cobrado una gran importancia para el manejo de la información ambiental, ya que mediante ellos se organiza, presenta, comunica y se utiliza dicha información, lo cual hace más fácil el tratamiento de la dicha información llamada geográfica. Los mapas geográficos son representaciones reducidas, generalizadas y matemáticamente determinadas en la superficie terrestre sobre un plano, en las cuales se interpreta la distribución, estado y vínculos de los diferentes fenómenos 8

17 naturales y sociales, seleccionados y caracterizados, de acuerdo con la asignación de cada mapa concreto (Mass & Valdez, 2003) El sistema de coordenadas geográficas es un sistema que plantea un sistema que utiliza dos dimensiones para hacer referencia a un punto dentro del globo terráqueo, se trata de dos círculos imaginarios de la Tierra, basándose en el ecuador y el meridiano de Greenwich los cuales se miden en grados y segundos, (paralelos y meridianos). La cartografía ha establecido el sistema de coordenadas para determinar y posicionar de forma más fácil, cualquier punto o territorio en los mapas de manera geomatemática Datum El sistema de coordenadas geográficas incluye una unidad angular de medida, un meridiano base y un datum el cual es un conjunto de puntos que dan referencia en la superficie terrestre los cuales son base para tomar las medidas de posicionamiento en un modelo de la Tierra llamado (elipse de referencia) y que define el sistema de coordenadas geográfico. Aunque un esferoide ofrece una aproximación a la forma de la tierra, un datum define la posición del esferoide relativa al centro de la tierra. Un datum proporciona un marco de referencia para medir las ubicaciones en la superficie de la tierra. Define el origen y la orientación de las líneas de latitud y longitud (página web: ArcGIS: Resource center. Datums) Cada zona geográfica utiliza un tipo de datum distinto para referenciar correctamente puntos de acuerdo a las coordenadas, existen distintos tipos de datums que tienen diferentes radios y puntos centrales. Los datos más conocidos dependiendo a las distintas zonas geográficas son: América del Norte: NAD27, NAD83 y WGS84 Argentina: Campo Inchauspe 9

18 Brasil: SAD 69/IBGE Sudamérica: SAD 56 y WGS84 España: ED50, desde el 2007 el ETRS89 en toda Europa. En América del Norte el datum también llamado proyección más utilizado es WGS84, y se ha convertido en un estándar en los dispositivos GPS comerciales, México se rige por el datum WGS84 el cual es regulado por el INEGI. (Infoteca SEMARNAT., 2013) Proyección cartográfica La forma de la Tierra es semejante a un elipsoide, por lo anterior la superficie no se puede trasladar a un plano sin someterla a deformaciones de diversos tipos (angulares, lineales o areales). La proyección es una forma de minimizar estas deformaciones y se ayuda de una figura geométrica, que permite trasladar la superficie terrestre al plano (sistema de proyección). (Mass & Valdez, 2003) En el mundo existen diversos tipos de proyecciones cartográficas, las cuales tratan de minimizar minimizar distodciones o deformaciones que puedan afectar la forma de la tierra en el proceso de transformar las coordenadas geográficas (latitud, longitud) en coordenadas cartesianas (x, y), con diferentes propiedades cada una. Estas proyecciones se clasifican de acuerdo a su tipo de superficie las cuales pueden ser: Planas, cilíndricas y cónicas. Para el caso de la presente tesina la proyección que se utiliza es una proyección construida a partir de un cilindro, que permiten representar toda la superficie de la Tierra y su sector con menos deformación es la línea ecuatorial y su mayor deformación está en las regiones polares. Esta proyección tiene por nombre UTM (Universal Transversal de Mercator), la cual es la mayormente utilizada en el mundo. 10

19 La proyección UTM se divide en 60 zonas geográficas de las cuales la zona a trabajar para el caso de la presente tesina es la zona 14 Norte, ya que es la zona en donde se encuentra georeferenciada la mayor parte de la información cartográfica a utilizar. Figura 1.1 Proyección UTM en México (Web Geo, 2013) 1.3 Qué son los Servidores de mapas? Servidores web En la este trabajo no sólo serán utilizados los SIG s sino también se aplicará el uso de los servidores de mapas para la visualización de los datos geográficos. Para entender que es un servidor de mapas primeramente de debe estudiar acerca de los servidores web o servidores de datos. Un servidor de datos o data server, es un equipo de cómputo remoto o local que provee datos solicitados por un cliente (otro equipo) mediante navegadores donde la información es visualizada. En redes locales se define como el software que configura a un PC como servidor para facilitar el acceso a la red y sus recursos. Los Servidores almacenan información en forma de páginas web y a través del protocolo HTTP lo entregan a petición de los clientes (navegadores web) en formato HTML. 11

20 Algunos de los servicios ofrecidos a los clientes son: almacenamiento en discos, acceso a las impresoras, unidades para respaldo de archivos, acceso a otras redes o computadores centrales; existen varios tipos de servidores, aquí se enlistan algunos: Servidor de impresiones, servidor de correo, servidor de fax, servidor de telefonía, servidor proxy, servidor de acceso remoto, servidor de uso, servidor web, servidor de bases de datos, servidores de reserva y servidores de seguridad. Todos y cada uno de ellos brindan un tipo de servicios en especial, para una mejor comprensión de los servidores, aquí veremos algunas definiciones del concepto. Según (Portal Aner, Servidores., 2013), un servidor es un equipo informático que forma parte de una red y provee servicios a otros equipos cliente, existen dos tipos principales: Servidor dedicado a aquel que dedica todos sus recursos solicitudes de los equipos cliente. a atender Servidor compartido es aquel que no dedica todos sus recursos a servir las peticiones de los clientes, sino que también es utilizado por un usuario para trabajar de forma local. Figura 1.2 Servidor montado en una red LAN. (Elaboración propia) 12

21 Las redes de área local (generalmente conocidas como LANs) son redes de propiedad privada que se encuentran en un sólo edificio o en un campus de pocos kilómetros de longitud. (Tanenbaum, Andrew, S., 2003) Para el tratamiento de la información geoespacial, los especialistas en sistemas han desarrollado servidores especializados, los cuales son tanto del tipo servidor dedicado como del tipo servidor compartido, que pueda proveer al cliente la información del tipo requerida, a estos servidores se les denomina: servidores de mapas Servidor de mapas Un servidor de mapas, es un software configurado en un equipo de cómputo remoto o local, esto es que puede ubicarse al interior de la LAN (Red de Área Local, por su acrónimo en inglés), en el exterior en una WAN (Red de Área Amplia, por su acrónimo en inglés), o bien en un servidor montado en la nube (Cloud). Éste servidor es capaz de soportar y proveer datos geográficos solicitados por un cliente y representarlos mediante mapas y datos georeferenciados a través de protocolos estándares (HTTP) por medio del cual el cliente tiene acceso a la información mediante páginas web en formato HTML. Existen varios tipos de servicios de información geográfica: Servicios de mapas mediante imágenes. Servicios de geometría utilizando información geoespacial en formato vectorial. Servicios de coberturas de información geoespacial de diferentes tipos. Servicios de catálogo de metadatos e información sobre cartografía así como también Servicios de procesamiento. En primera instancia el servidor de mapas de la comunidad El Conejo será instalado en un equipo configurado como servidor de LAN, para efectos de su 13

22 modificación y carga de la información, con el propósito de que pueda incorporar en sus sí mismo, los servicios anteriores Requisitos mínimos para un servidor de mapas Para que un servidor de mapas pueda ser ejecutado se necesitan las siguientes características mínimas tanto de hardware como de software, así como también los puertos de red necesarios para la conectividad de los equipos clientes hacia el servidor. Requisitos mínimos HARDWARE: 1. Servidor Intel Pentium 4,2 GHZ o superior. 2. RAM mínimo 512 MB. 3. Disco duro superior a 20 GB. Requisitos SOFTWARE (Portal GabrielOrtiz.com., 2013): 1. WINDOWS 2000 ó 2003 SERVER instalado. 2. Apache HTTP Server versión PHP versión or dev 4. MapServer CGI Map Script (CSharp, Java, PHP, Python) 6. Includes support for Oracle 10g, and SDE 9.1 data (if you have associated client/dlls) 7. MrSID support built-in 8. GDAL/OGR Utilities 9. MapServer Utilities 10. PROJ Utilities 11. Shapelib Utilities 12. Shp2tile Utility 13. OGR/PHP Extensión OWTChart Protocolo de red utilizado: 14

23 1. HTTP (para páginas web) Puerto de red utilizado (utilizado comúnmente por los servidores web) Existen en el mercado SIG s y servidores de mapas que tienen costos sumamente elevados, pero en el presente proyecto se ha optado por utilizar software libre como lo es MapServer el cual no tiene ningún costo y proveen de buena calidad en su producto final. A continuación una tabla que muestra los tipos se software SIG s que existen: SOFTWARE LIBRE SOFTWARE PROPIETARIO Capaware ABACO DbMAP El Suri ArcGIS GeoPista Autodesk Map GeoServer Bentley Map GRASS Caris gvsig CartaLinx ILWIS Geomedia Generic Mapping Tools GestorProject - PDAProject JUMP GeoStratum Kosmo IDRISI LocalGIS LatinoGis MapGuide Open Source Manifold MapServer MapInfo MapWindow GIS Maptitude Quantum GIS ortosky SAGA GIS GE Smallworld SEXTANTE SITAL udig SuperGIS TatukGIS TNTMips TransCAD Tabla 1.1. Comparativa SIG s libres y propietarios. (Elaboración propia). 15

24 1.4 Importancia de los SIG s La importancia de los SIG s radica primordialmente en la utilidad de la geografía como ciencia aplicada para la gestión de recursos territoriales, lo cual no es sólo útil para el gobierno sino también para empresas y personas particulares que buscan obtener un mayor beneficio del conocimiento del territorio y su configuración espacial. Es por ello la importancia de los sistemas de información como herramienta para el análisis y tratamiento de datos para generar información de gran importancia, para la competencia de empresas por mercados potenciales, solo por mencionar el ámbito empresarial. En cuanto a las aéreas más importantes de aplicación de los SIG s como herramienta para la gestión de recursos geográficos y toma de decisiones, se encuentran: La cartografía automatizada, La infraestructura, El medio ambiente, El equipamiento social, Tránsito, Demografía, Marketing (geomarketing), Banca, Planimetría y Gestión territorial. 16

25 1.5 Sistemas de Información Geográfica (SIG): Software de distribución libre. El software libre también llamado software gratis, es un tipo de software que da la libertad a todo aquel usuario que lo obtiene de poder usar, estudiar, copiar, adaptar y redistribuir de forma libre su contenido y funcionalidad. Con estas libertades, los usuarios (tanto individualmente como en forma colectiva) controlan el programa y lo que hace. (Free Software Fundation., 2001) Dentro de los Sistemas de información Geográfica (SIG) existe una amplia gama de software bajo licencia y libre, de los cuales la presente tesina tiene como fin el uso de los SIG s libres para el tratamiento de la información Ventajas del software libre Hablar de las ventajas del software libre, no es pretender tachar al software propietario como obsoleto o ineficaz, de hecho es muy importante la existencia del software propietario para aplicaciones especificas o bajo demanda. El software libre tiene como base la ideología que dice que el software no debe tener dueños, es un asunto de usarlo libremente y en cualquier forma socialmente útil. Generalmente toda la tecnología tiende a evolucionar por lo cual veremos como un sistema de funcionamiento único ira dejando sitio poco a poco a sistemas más eficaces y en todos los casos acordes con las necesidades técnicas y sociales. A continuación se enlista una serie de ventajas entre un sinfín que hay, por las que usar el software libre. 1. El significativo ahorro económico por el bajo o nulo costo de los productos libres. 2. La libertad de uso y redistribución que permite la instalación del software tantas veces y en tantas maquinas como el usuario quiera. 17

26 3. La independencia tecnológica que permite el acceso al código fuente para el desarrollo de nuevos productos partiendo del original sin la necesidad de desarrollar todo el proceso partiendo de cero. 4. La corrección más rápida y eficiente de fallos, algo que en el software propietario es más difícil y costoso. 5. El sistema de expansión de acuerdo a la aportación de la comunidad, esto permite un constante crecimiento del software libre hasta superar en ocasiones como el de los servidores web al mercado propietario. Al mencionar todo esto, es fácil darnos cuenta que si las organizaciones hicieran una inversión significativa en capacitar a su personal en el ámbito del software libre, los resultados se dejarían de notar en poco tiempo ya que las licencias del software propietario en su mayoría no son para toda la vida, lo cual impacta de manera significativa en la economía de las organizaciones. 18

27 CAPITULO II ACCIONES DE LA UNIVERSIDAD VERACRUZANA A TRAVÉS DE LAS CASAS DE LA UNIVERSIDAD Y SU VINCULACIÓN CON EL PRESENTE PROYECTO DE TITULACIÓN 18

28 Éste capítulo da a conocer las acciones que desarrolla la Universidad Veracruzana a través de las Casas de la Universidad y en especifico de la Casa de la Universidad El Conejo ubicada en las faldas del Cofre de Perote, así como ubicación, proyectos de vinculación e historia. También se abordan aspectos de la función de la Coordinación de Observatorios Metropolitanos de la UV como órgano gestor de proyectos de georeferenciación, así como algunas de las variables o indicadores que cubre como consecuencia de la recabación de información que es de importancia para dicha zona. 2.1 Universidad Veracruzana Como parte de las distintas estrategias de la creación de una cultura de vinculación y ayuda con visión social, en el año de 1993 la Universidad Veracruzana inicia el proyecto de brigadas universitarias y en el año de 1995 la universidad crea la Dirección de Vinculación General, la cual da lugar a la construcción de casas de la universidad en el medio rural y sub-urbano, con el objetivo de fomentar en los estudiantes de la institución una mejor educación favoreciendo el compromiso humano y profesional con los grupos menos favorecidos del Estado. La construcción de la Casa de la Universidad El Conejo se inicia en el año 2003 y se termina cuatro años más tarde, en Tiene como antecedentes las Casas UV Coyopolan (2000), El Manglar (2001) y Molino de San Roque (2002). Todas y cada una de las Casas de la Universidad dependen únicamente de la Universidad Veracruzana, desde la construcción, hasta los servicios y personal con que cada una de estas cuenta actualmente. 20

29 Figura 2.1. Ubicación de las Casas de la Universidad. (Portal Universidad Veracruzana, Casa de la Universidad El Conejo, 2013) Uno de los objetivos principales de la vinculación entre los estudiantes y el trabajo de campo en las comunidades es dar una mejor formación profesional y humana a los jóvenes involucrados en las casas, además de contribuir al desarrollo socioeconómico de las familias del medio rural y suburbano, a través de metodologías participativas, de la autogestión y de la convivencia interdisciplinaria e intercomunitaria. Las Casas de la Universidad se constituyen en instrumentos de vinculación con la sociedad del medio rural y suburbano, para reorientar la práctica profesional in situ de experiencias educativas integradoras de saberes del área de formación terminal, tales como el servicio social y experiencia recepcional, así mismo experiencias del área de formación y elección libre. (Portal Universidad Veracruzana, Casa de la Universidad, 2013) 2.2 Casas de la Universidad En el año de 1996 la Universidad Veracruzana y la fundación W.K. Kellogg, hacen firman un convenio el cual se dirige a las comunidades rurales establecidas en los alrededores del Parque Nacional Cofre de Perote, se inicia la construcción de la 21

30 Casa de la Universidad El Conejo y se termina en el año 2007, compuesta por tres módulos: servicios, albergue y salón de usos múltiples. Esta casa fue creada para articulas colaborativamente y con reciprocidad a la Universidad Veracruzana con 19 comunidades rurales de la región, y poder crear un corredor social. (Portal Universidad Veracruzana, Casa de la Universidad El Conejo, 2013) Programas, proyectos y actividades de vinculación Como se ha visto, el fin de la creación de las distintas Casas de la Universidad es crear una cultura de vinculación entre la comunidad activa de la propia Universidad Veracruzana, por lo cual la necesidad de crear estrategias participativas que coadyuven a la formación de los estudiantes y promuevan la convivencia interdisciplinaria e intercomunitaria, y para lograr con éste objetivo la Casa de la Universidad El Conejo promueve programas, proyectos y actividades de vinculación que son de interés para la comunidad universitaria los cuales se enlistan a continuación (Portal Universidad Veracruzana, Casa de la Universidad El Conejo, 2013): Programa de educación para la vida Animación sociocultural (Teatro, música, danza y diseño gráfico) Educación popular Rescate de tradiciones (cuentos, relatos y leyendas) Educación a distancia (CCD): Licenciatura Capacitación en uso y manejo de las TIC s (CCD) Centro de Información (PNCP) Programa de desarrollo sustentable Desarrollo comunitario Investigación y educación ambiental Producción artesanal con orientación de género Desarrollo a escala humana Conservación de suelos y agua Programa de salud comunitaria 22

31 Servicios: odontológicos y prótesis, nutricionales, enfermería Promoción y educación para la salud Coordinación y gestión interinstitucional Canalización de enfermos, segundo y tercer nivel de atención Líneas de investigación y experiencias de aprendizaje Medicina tradicional Saneamiento comunitario Ubicación de la Casa de la Universidad El Conejo La Casa de la Universidad recibe su nombre por ubicarse en la comunidad El Conejo del municipio de Perote, se encuentra en pleno corazón del Parque Nacional Cofre de Perote, región central montañosa de la Sierra Madre Oriental dentro del territorio veracruzano. Figura 2.2. Ubicación de la Casa de la Universidad El Conejo. (Portal Universidad Veracruzana, Casa de la Universidad El Conejo, 2013). Ésta casa ubicada al pie de la porción más elevada de la montaña llamada por los españoles Cofre de Perote, y en náhuatl Nauhcapantepetl (Cerro o Señor de los cuatro lados). Se localiza entre el altiplano y la vertiente del Golfo de México. Está a una altura de 3,200 msnm, con un clima frío seco-regular, una temperatura 23

32 promedio de 12 C y una precipitación pluvial media anual de 700 mm (Portal Universidad Veracruzana, Casa de la Universidad El Conejo, 2013). 2.3 La Coordinación de Observatorios Metropolitanos La CUOM (Coordinación de Observatorios Metropolitanos) es un órgano universitario creado el 28 de Noviembre del 2008, que depende directamente de la Rectoría de la Universidad Veracruzana, el cual es responsable de coordinar el funcionamiento de la Red Veracruzana de Observatorios Metropolitanos (RED_VOM), además de crear las redes de la colaboración hacia el interior y exterior de la Universidad Veracruzana, promover el establecimiento de los observatorios, e impulsar y proponer proyectos de investigación Vinculación con el presente trabajo Con apoyo de la CUOM en su plan de impulso y propuesta de proyectos de investigación, en conjunto con la Facultad de Contaduría y Administración de la Universidad Veracruzana, trabajan en proyectos de georeferenciación y SIG s para la comunidad El Conejo, de los cuales la presente tesina tiene su base. Es por ello que la presente tesina tiene por objeto crear un servidor de mapas cartográfico que contenga información real de la zona que permita a estudiantes y catedráticos conocer dicha información de la comunidad El Conejo que pueda servir en futuros trabajos de investigación o servicio social, lo cual contribuirá al desarrollo socio-económico de dicha zona. 24

33 CAPÍTULO III CONOCIENDO LAS HERRAMIENTAS SIG DE SOFTWARE LIBRE 24

34 Éste capítulo tiene por objetivo dar a conocer las herramientas de software libre que se utilizaron para el desarrollo del servidor de mapas de la comunidad El Conejo Municipio de Perote, Veracruz, así como también sus características principales, instalación, aplicación en distintas áreas y la aplicación de cada uno de ellos. En primer lugar se habla de Quantum GIS utilizado para el análisis y tratamiento de la información geográfica, en seguida MapServer como servidor de mapas y datos cartográficos, y en último lugar i3geo como herramienta para el desarrollo de la interfaz de usuario. Para poder realizar las pruebas correspondientes esta investigación se tomó como base un equipo con las siguientes características: Sistema Operativo Windows 7 Ultimate. Procesador AMD Athlon II Dual-Core M GHz. 3 GB de Memoria RAM. 80 GB de Disco Duro. 3.1 Quantum GIS Qué es Quantum GIS? Quantum GIS es un sistema de información geográfica (SIG) de código abierto y distribución libre, publicado bajo la Licencia Pública General (GNU GPL General Public License). 26

35 En el año 2002 surge bajo un proyecto de SouceForge como una posibilidad viable para el tratamiento de la información geográfica ya que el software SIG disponible hasta ese momento era exclusivamente comercial, bastante caro y poco accesible a usuarios independientes (que no pertenecen a una empresa o institución pública o privada), lo cual limitaba mucho el manejo de estos sistemas a un grupo muy especifico de usuarios. Actualmente Quantum GIS se encuentra a la altura (en cuanto a rendimiento) de SIG s comerciales como ArcGis. (Manual de Quantum GIS PDF, 2004) Figura 3.1. Quantum GIS en su versión (Elaboración Propia). Quantum GIS ofrece al usuario una interfaz agradable y fácil de usar, y al mismo tiempo con todas las características y herramientas de procesamiento comunes de información geográfica de un SIG comercial. Al desarrollar Quantum GIS bajo GNU GPL quiere decir que se puede inspeccionar y modificar el código fuente lo cual da libertad a los usuarios de Quantum GIS desarrollar o adaptar las características que éste necesite, Quantum GIS fue desarrollado utilizando el Qttoolkit (http://www.trolltech.com) y C Características Quantum Gis tiene la ventaja de correr en distintas plataformas como lo son: Windows, Unix, Linux y MacOS. Las características especiales se refieren aquí 27

36 abajo, divididas en elementos del núcleo y complementos (Manual de Quantum GIS PDF, 2004): Elementos del núcleo Soporte ráster y vectorial mediante la librería OGR. Soporte para PostgreSQL con tablas espaciales utilizando PostGIS. Integración con GRASS, incluída visualización, edición y análisis. Digitalización GRASS y OGR/Shapefile. Diseño de Mapas. Soporte OGC. Panel de Vista General. Marcadores espaciales. Identificar/Seleccionar elementos. Editar/Visualizar/Buscar atributos. Etiquetado de elementos. Proyecciones al vuelo. Guardar y recuperar proyectos. Exportar ficheros map a Mapserver. Cambiar simbología vectorial y raster. Arquitectura extensible con complementos. Complementos Añadir capas WFS. Añadir capas de texto delimitado. Decoración (etiqueta de copyright, flecha de Norte y barra de escala) Georreferencación. Herramientas GPS. GRASS. Generador de mallas. Funciones de geoprocesamiento PostgreSQL. 28

37 Herramienta de importación de archivos shape a PostgreSQL/PostGIS (SPIT - Shapefile to PostgreSQL/PostGIS Import Tool) Consola de Python. OpenModeller Instalación Instalar Quantum GIS es realmente fácil, sólo se requiere ingresar a la página y hacer clic en la opción Download Now Free, seleccionar el paquete instalador para la versión de sistema operativo que se requiera y hacer doble clic para instalar y seguir los pasos correspondientes. Para el caso de esta investigación se instaló la versión Quantum GIS la cual establece por defecto todos los complementos y características que Quantum GIS requiere para su correcto funcionamiento Aplicación en áreas del conocimiento Quantum GIS ofrece un entorno con múltiples herramientas para el análisis y tratamiento de la información geográfica igual que otros SIG s comerciales como lo es ArcGIS, pero sin costo alguno. Quantum GIS es utilizado en la arqueología, la planificación urbana, análisis sociológicos así como en el marketing, geografía histórica, la cartografía, gestión e impacto ambiental, investigaciones científicas y logística sólo por mencionar los más importantes. Figura 3.2. Uso de Quantum GIS en la gestión territorial en Torino, Italia. (Portal GRASS GIS, 2010). 29

38 3.1.4 Aplicación en la tesina En este trabajo se aplica el uso de los Sistemas de Información Geográfica, en especial la aplicación de Quantum GIS para almacenar, integrar, editar, analizar y manipular la información geográficamente referenciada de la comunidad El Conejo Municipio de Perote, y sus alrededores. 3.2 MapServer Qué es MapServer? MapServer es un entorno para el desarrollo de código abierto para la creación de aplicaciones web, es capaz de la interpretar (servir) datos espaciales (mapas, imágenes y datos vectoriales), además éste software permite visualizar, consultar y analizar información geográfica a través de una red a través de la tecnología Internet Map Server (IMS). Éste servidor de mapas es producto de un proyecto de doctorado sobre la construcción de un sistema para planear rutas para el parque nacional Boundary Waters Canoe Arena Wilderness en Minesota, Estados Unidos, en el año de Desde entonces MapServer ha ido evolucionando, e incorporando distintas herramientas de aplicación para la creación de aplicaciones de internet para datos espaciales hasta la fecha. MapServer a demás de ser un servidor de mapas (generador de mapas via web) también es el motor principal de i3geo, ya que también se enfoca a la presentación de datos espaciales (mapas, imágenes y datos vectoriales), también contiene servicios Web Map Service, Web Feature Service y Web Coverage Service a través de su propio lenguaje MapScript. Utiliza un entorno llamado Common Gateway Interface en español Interfaz de Puerta Común CGI en inglés, de tecnología antigua y robusta para servidores web el cual permite al usuario acceder al servidor Apache desde un navegador web. (Portal Ortiz, Gabriel., 2003) 30

39 Formatos de entrada: Datos vectoriales Shape files Arc SDE Oracle Spatial Post Gis MySQL Formatos OGR (Para información vectorial) Datos matriciales TIFF/GEO TIFF JPEG GIF PNG EPPL7 formatos GDAL (Para información ráster) Formatos de salida: PNG JPEG GIF WBMP(WAP) SWF (FLASH) PDF SVG DXF Formatos GDAL 31

40 3.2.2 Instalación El entorno de MapServer puede ser instalado en distintos sistemas operativos como lo son: Windows, Linux, y MacOS. Para instalar MapServer en cualquiera de los sistemas operativos mencionados se debe descargar el paquete de instalación llamado MS4 que se encuentra disponible de acuerdo a sus distintas versiones en la página (http://maptools.org/) existe un paquete distinto dependiendo del sistema operativo en el cual se desee instalar MapServer. Para la presente tesina se ha decidido instalar MapServer en el sistema operativo Windows por su facilidad de soporte de servidores, en particular Apache en el cual MapServer centra sus funciones. Para la instalación de MapServer en sistemas operativo Windows: 1. Se requiere descargar el paquete llamado MS4W especial para Windows contenido en un archivo comprimido, 2. se descomprime el archivo MS4W en el directorio raíz en éste caso el disco local C, 3. dentro de la carpeta MS4W en el disco local C, se ejecuta el archivo apacheinstall.bat el cual instalará el servidor apache sobre el cual MapServer ejecuta sus funciones, 4. después, mediante un navegador web, (en el caso particular de esta tesina se utilizó Google Chrome el cual es capaz de mejorar la ejecución de gráficos para mapas mediante sus complementos) se accede a la dirección: la cual da acceso a la siguiente ventana: 32

41 Figura 3.3. Instalación de MapServer en su versión (Elaboración propia). 5. Para concluir la instalación se accede a la dirección: la cual ejecutará el CGI de MapServer, tal dirección debe mostrarnos la leyenda No query information to decode. QUERY_STRING is set, but empty. la cual nos indica que el proceso de instalación está completo Aplicación en áreas del conocimiento MapServer es un servidor de datos espaciales e información geográfica de código abierto y distribución libre, en el mercado existen otros servidores que ofrecen estas características, que en su gran mayoría son utilizados por empresas dedicadas a la gestión territorial, cuestiones ambientales y demografía, en distintos ámbitos como lo son: educación, gobierno y empresas del sector privado. Aquí se enlistan algunos servidores de mapas de código abierto: GeoServer MapServer MapGuide Mapnik Deegree 33

42 Por ser software libre y de código abierto, MapServer representa una gran opción para el desarrollo de aplicaciones SIG de distintas empresas pequeñas y medianas las cuales busquen establecer una mejor logística en cuanto a la consecución de sus materias primas o bien para la distribución de sus productos, esta oportunidad hoy en día representa una gran ventaja frente a la competencia. Los servidores de mapas de código abierto permiten el desarrollo tanto interno como externo de la compañía, empresa o institución ya que no implican costos económicos, son multiplataforma soportan estándares OGC y manejo de múltiples bases de datos. En el caso del gobierno el uso de aplicaciones SIG alojadas en servidores como lo es MapServer representa una gran oportunidad para desarrollo de comunidades rurales en las cuales es necesaria la atención en aspectos sociales. Asi como también el correcto análisis y acciones oportunas en cuanto a problemas de tipo ambiental, social, de salud, vivienda y demografía en las zonas urbanas y rurales. Un caso claro del uso gubernamental de MapServer en conjunto con otros SIG s, es el Ministerio del Medio Ambiente de Brasil, quienes han optado por utilizar SIG s de distribución libre para el análisis y visualización de datos geográficos de problemas de índole ambiental Aplicación en la tesina Aqui se presenta la creación de un servidor de mapas de la comunidad El Conejo Municipio de Perote, Veracruz utilizando software libre. Por lo cual MapServer al ser software de distribución y licencia libre será utilizado como servidor de los mapas cartográficos de la comunidad, ya que puede manejar los mapas cartográficos de la comunidad, datos e imágenes que se requieren para dicho proyecto. 34

43 3.3 i3geo Qué es i3geo? Las siglas i3geo significan: Interfaz Integrada para Herramientas de Geoprocesamiento en Internet. Se trata de un software libre, licenciado como GPL (GNU General Public License Licencia Pública General) y fue creado por el Ministerio del Medio Ambiente (MMA) brasileño en el año de Una licencia GPL da permisos a cualquier persona que quiera acceder a los códigos del software para alterar, aprender y compartir el conocimiento que se ha adquirido de éste. La licencia impide que los códigos sean bloqueados, o sea, que las modificaciones hechas deben ser compartidas sin costo alguno. Actualmente i3geo es parte del Portal de Software Publico Brasileño (PSPB), el cual se trata de un proyecto del Ministerio de Planeamiento que apoya el desarrollo de soluciones en código abierto del interés de la sociedad y del gobierno. (Manual de Usuario de i3geo, Edmar Moretti, 2012) Para qué sirve i3geo? i3geo es un software que se utiliza para la construcción de mapas interactivos de datos espaciales en internet. Debe ser instalado en un servidor conectado en red. Éste software fue creado para permitir adaptaciones que atiendan necesidades específicas de usuarios potenciales. Puede atender a muchos usuarios, ya que puede interactuar con distintos mapas interactivos con diferentes diseños. i3geo fue desarrollado para Mapserver como servidor, eso significa que las características de i3geo son en gran parte determinadas por las características de Mapserver. 35

44 Además i3geo fue creado para navegadores utilizados en internet como: Chrome, firefox, IE, etc. Ya que dichos navegadores poseen características iguales en nivel tecnológico al tipo de software que es i3geo. (Manual de Administración de i3geo, Edmar Moretti, 2012). Formatos de entrada (datos): Shape files (principales) GPX KML o KMZ Post GiS (base de datos) MySQL Formatos de salida (imágenes geoespaciales): JPEG GIF formatos GDAL SVG PDF HTML Instalación La herramienta i3geo puede ser instalado en distintos sistemas operativos como: Windows, Lunux, Unix y MacOS. En cualquier caso que se desee instalar, será necesario configurar un servidor web, el cual dará acceso local a los datos alojados en el, para ello se necesita principalmente Apache, PHP y Mapserver. Cuando se ya se ha configurado en servidor, sólo basta copiar los archivos de i3geo directamente al directorio de archivos del servidor Apache en la carpeta htdocs. Los archivos de i3geo se encuentran disponibles en el sistema de control de versiones del Portal de Software Público Brasileño (PSPB). 36

45 Figura 3.4. i3geo interfaz original. (Elaboración propia) Aplicación en áreas del conocimiento i3geo es un software de uso público y creado a partir de las necesidades del Ministerio del Medio Ambiente de Brasil, con el propósito de mostrar información geoespacial de impacto ambiental que ocurren en dicho país. Al ser software de código abierto, i3geo puede adaptarse a la idiosincrasia de cada organización que desee hacer uso de esta herramienta que actualmente no sólo está siendo utilizada por el Ministerio del Medio Ambiente en Brasil, sino que por su gran versatilidad y adaptabilidad es usada por distintas instituciones públicas de Brasil como lo es el Centro de Geotecnología, Cartografía y Planeamiento Territorial de Roraima, Brasil y la Secretaría de Desarrollo, Trabajo e Inclusión social de la ciudad de Osasco, Brasil. 37

46 Figura 3.5. Atlas de la Mata Atlántica, República del Brasil. (Fundación SOS Mata Atlántica, Brasil., 2013) Aplicación en la tesina Al estudiar acerca de su versatilidad y facilidad de uso para crear interfaces integradas que permitan a los usuarios visualizar y consultar información geoespacial, y aunado a esto i3geo es una herramienta relativamente nueva que actualmente sólo está siendo usada en América del sur, más precisamente en Brasil, por lo cual el interés de implementar su uso para la visualización y consulta de la información geoespacial de la comunidad El Conejo. La información que mediante i3geo podrá visualizarse, anteriormente debe primeramente ser analizada y tratada mediante software especiales de Sistemas de Información Geográfica, i3geo es una herramienta creada principalmente para la visualización y consulta de la información a través de interfaces integradas amigables con el usuario. 38

47 CAPÍTULO IV INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (CAPAS) 38

48 En éste capítulo se muestra el análisis y procesamiento de la información geográfica básica (capas cartográficas) para la comunidad de El Conejo en el municipio de Perote, Veracruz, la cual será alojada en el servidor de mapas. Para esto, se mostrará el orden de las capas, los elementos que las conforman y una breve explicación de cada uno de estos puntos. 4.1 Justificación de la información Al hablar de información geográfica para SIG s, se hace referencia a aquellos datos espaciales georeferenciados también llamados (geodatos), contenidos en archivos los cuales tienen una posición implícita (índice de población, cantidad de casas, etc ) y explícita (coordenadas obtenidas mediante el uso de dispositivos GPS), esto ocurre a través de una aplicación de la georeferenciación. Como se mencionó anteriormente, muchas empresas e instituciones hoy en día utilizan datos geográficos con múltiples y diversos propósitos, para el caso de la presente tesina, la información que se empleará para la creación e implementación del servidor de mapas, es información básica como la geografía del municipio de Perote, así como municipios colindantes, localidades, ríos, carreteras y un directorio de proyectos llevados a cabo por parte de la comunidad universitaria. Todo esto con el fin de presentar el servidor primeramente con información básica y posteriormente la realización de la recopilación de datos de la comunidad El Conejo y sus alrededores mediante georeferenciación y carga de la información de parte de la CUOM de la Universidad Veracruzana. 40

49 Es por ello que el objetivo principal de la presente tesina es proveer de un servidor de mapas cartográfico para la CUOM de la comunidad El Conejo y sus alrededores utilizando software libre e implementando el uso de i3geo como software innovador, para la visualización de información real de la zona del Conejo y que sea útil a estudiantes y catedráticos de la Universidad Veracruzana para el conocimiento y la gestión de proyectos en dicha zona. 4.2 Archivo Shape Como se mencionó anteriormente, el uso de la información geográfica mediante SIG s se da a partir de archivos que contienen dicha información, los cuales para el caso de la presente tesina la información es contenida en los archivos llamados shapefiles, teniendo una extensión.shp Shapefile: tipo de información contenida El SHAPEFILE o SHAPE es un tipo de formato estándar para archivos que contienen datos espaciales desarrollado por la ESRI (Enviromental Systems Research Institute), y consta de un número variable de archivos que va entre 3 y 8 (no se recomienda menos de 3 archivos, ya que la información mostrada carecería de datos de referencia, en cambio sí le ponemos más de 8 archivos, estaría muy cargado, lo cual dificultaría su comprensión y la identificación de todas sus variables) en los cuales se almacena digitalmente la localización de los elementos geográficos. Estos archivos tienen una función específica, y almacenan un tipo de información (elementos geográficos, atributos, proyección, metadatos ), cada shape sólo puede tener un tipo de elementos (polígono, punto o línea). Los archivos shape no almacenan topología ni características de la representación, pues para controlar la representación (imagen) de los elementos en un shapefile se debe generar un archivo MAP, los cuales a su vez contienen LAYERS. (Portal ESRI, 2013) Dependiendo de cada aplicación con la que generemos nuestros archivos shape, podremos obtener un número variable de archivos, de igual manera dependiendo 41

50 de cada aplicación con la que trabajemos nuestros shapefiles será el número variable de archivos contenidos en un mismo shape que se requiera para trabajar. Existen tres archivos que son imprescindibles en todo shapefile: Shape (.shp): Es el archivo principal y almacena la información geométrica de los elementos de la capa en formato vectorial, pueden contener puntos, líneas o polígonos y cada vértice lleva implícitas sus coordenadas en un sistema de referencia concreto. Shape Index (.shx): Consiste en un índice de las entidades geométricas que permite refinar las búsquedas dentro del archivo.shp. Data Base (.dbf): Éste archivo contiene una tabla de datos en la que se registran los atributos de cada elemento, permite almacenar datos estructurados, y se emplean para asignar atributos numéricos, de texto o de fecha a los registros contenidos en el archivo principal. Para el análisis y procesamiento de la información geográfica mediante Quantum GIS, se utilizan los tres archivos mencionados anteriormente. La información contenida en estos archivos depende la correcta visualización de los mapas interactivos en i3geo. 4.3 Análisis y ordenamiento de las capas cartográficas Geometría de las capas La información geográfica que se utilizará en la presente tesina, es la información correspondiente al municipio de Perote, tal como se mencionó anteriormente los archivos shape pueden contener tres tipos de geometría dependiendo de la información que se requiera mostrar. Para el caso del servidor de mapas de la comunidad El Conejo, se presenta la información utilizando los tres tipos de geometría. 42

51 Al trabajar con información contenida capas representadas por puntos, líneas y polígonos, entendiendo que al representar un mapa utilizando diferentes capas (shapes) estas deben superponerse entre sobre la misma área. Las capas representadas cualquier tipo de geometría tienden a tener fondos de colores sólidos, que a la hora de superponerse una encima de las otras pueden llegar a no ser visibles si no se tiene un orden correcto. La base siempre será un polígono, seguida por líneas, y al final los puntos. Figura 4.1. Orden de geometría. (Elaboración propia). Los puntos son figuras de cero dimensiones, esto es que pueden representar localizaciones, puntos de referencia, pequeñas ciudades o sitios de interés. En un sentido más específico puede contener la simple ubicación de cualquier objeto. Las líneas son figuras de una dimensión, pueden representar rasgos lineales de distintas zonas, como por ejemplo: ríos, carreteras, calles, rutas, caminos o curvas de nivel. Mediante estos elementos puede medirse la distancia. Los polígonos son figuras de dos dimensiones y pueden representar elementos geográficos que cubren un área en la superficie de la tierra, como por ejemplo: ciudades, países, colonias, manzanas, etc. En estos elementos pueden medirse el perímetro y el área Orden de la información de acuerdo a su geometría Para la implementación del servidor de mapas de manera local se ha decidido utilizar información básica de la zona del Cofre de perote en donde se encuentra la Casa de la Universidad El Conejo y sus alrededores. Toda la información 43

52 geográfica manejada, es regida por el datum: WGS 84, con proyección UTM Zona 14 Norte. Dicha información básica será ordenada de la siguiente manera de acuerdo a su geometría: Capas con geometría de punto análisis con Quantum GIS Proyectos: Corresponde a la ubicación de proyectos impulsados por estudiantes de la universidad veracruzana y llevados a cabo en la zona de Perote. Localidades: Corresponde a todas las pequeñas localidades que comprende el municipio de Perote, Veracruz, así como los municipios vecinos ubicados en el Estado de Veracruz. Las capas referentes a las localidades y proyectos quedarían como se observa en la figura 4.2. Figura 4.2. Capas de localidades y proyectos en Quantum GIS. (Elaboración propia) Capas con geometría de línea con Quantum GIS Carreteras: Corresponde a las carreteras y caminos que se encuentran municipio de Perote, Veracruz, así como los municipios vecinos ubicados en el Estado de Veracruz. 44

53 Ríos: Corresponden a los ríos que atraviesan y nacen en el municipio de Perote, Veracruz, así como los municipios vecinos ubicados en el Estado de Veracruz. Las capas referentes a las carreteras y ríos quedarían como se observa en la figura 4.3 Figura 4.3. Capas de carreteras y ríos en Quantum GIS. (Elaboración propia) Capas con geometría de polígono con Quantum GIS El Conejo: Es en donde se encuentra la Casa de la Universidad El Conejo Municipios: Corresponde a el municipio de Perote, Veracruz, así como los municipios vecinos ubicados en el Estado de Veracruz Las capas referentes a los municipios y la localidad el conejo quedarían como se observa en la figura

54 Figura 4.4. Capas de la localidad El Conejo y municipios en Quantum GIS. (Elaboración propia) Tablas de atributos (archivos.dbf ) Cada capa contenida dentro de un archivo shape, contiene no sólo la información cartográfica en los archivos.shp sino también contiene información para el estudio de cada área comprendida dentro de sí mismos y contenida en archivos DataBase (.dbf). Estos archivos contienen la información en forma de tablas las cuales pueden ser utilizadas y modificadas por medio de un SIG como lo es Quantum GIS. Para efectos de la realización de la presente tesina, los datos contenidos en las tablas (.dbf) no será modificada. A continuación se da una breve explicación de la información contenida en cada una de las tablas y que información será relevante para ser mostrada en el servidor de mapas Tabla de Proyectos En esta tabla se encuentran los proyectos de titulación a nivel licenciatura y maestría realizados por alumnos de la Universidad Veracruzana ubicados en la zona de Perote. De la cual toma importancia éste trabajo, por lo cual la información a mostrar al usuario final en el servidor es: Titulo del proyecto, 46

55 descripción, y dirección URL del repositorio institucional de la Unidad de Servicios Bibliotecarios y de Información (USBI), UV Tabla de Localidades En esta tabla se encuentran las claves, nombres, latitudes y longitudes de todas las localidades del municipio de Perote y los municipios colindantes pertenecientes al estado de Veracruz. La información considerada importante para ser mostrada al usuario final en el servidor es: El nombre de todas las localidades y municipios colindantes Tabla de Carreteras En esta tabla se muestran los números de carreteras y el tipo de carreteras encontradas en el municipio de Perote y los municipios colindantes dentro del estado de Veracruz. La información considerada importante para ser mostrada al usuario final en el servidor es: El número de carretera y el tipo de carretera Tabla de ríos En esta tabla se muestra la identificación, nombre y tipo de río encontradas en e municipio de Perote y los municipios colindantes dentro del estado de Veracruz. La información considerada importante para ser mostrada al usuario final en el servidor es: El nombre del río Tabla de municipios En esta tabla se muestra la clave de entidad, el número y el nombre del municipio de Perote y los municipios colindantes dentro del estado de Veracruz. La información considerada importante para ser mostrada al usuario final en el servidor es: El número y el nombre del municipio. 4.4 Visualización de capas cartográficas mediante Quantum GIS Toda la información cartográfica utilizada en la presente tesina, fue facilitada por la CUOM de la Universidad Veracruzana. Y utilizada sin modificar ninguno de sus datos. 47

56 4.4.1 Visualización final de capas para el servidor El modelado de la visualización final de las capas para el servidor se realizó mediante Quantum GIS, tal y como se observa en la Figura 4.5. El orden de las capas comenzando de la capa más baja es el siguiente: Polígono Municipios (Localidades) El Conejo Línea Ríos Carreteras Punto Localidades Proyectos en la zona. Figura 4.5. Visualización de capas mediante Quantum GIS. (Elaboración Propia). 48

57 CAPITULO V IMPLEMENTACIÓN DE I3GEO 48

58 A lo largo del presente capítulo, se abordará la implementación y la configuración del software de i3geo, para esto se presenta: En primer lugar la justificación de i3geo como un software innovador dentro de la rama de los sistemas de información georeferenciada, En segundo lugar su implementación al explicar el procedimiento para montar el servidor así como sus características esenciales, y En tercer lugar la adecuación, modificación al código fuente y la personalización de la interfaz así como también se muestra la visualización final de la información por capas. 5.1 Justificación de i 3Geo como software innovador Propósito de la creación de i3geo e instituciones que lo utilizan A partir del año de 2004 el gobierno de Brasil puso en marcha la implementación de i3geo creado por el Ministerio del Medio Ambiente bajo GPL, con el principal objetivo de crear un sistema de información para la integración y presentación de datos geográficos relacionados con el medio ambiente. Fue creado con el propósito de permitir adaptaciones que satisfagan las necesidades especificas que usuarios potenciales puedan requerir. Éste software toma su nombre de Interfaz Integrada para Internet (3is) de herramientas de geoprocesamiento de ahí i3geo. 50

59 Hoy en día i3geo está siendo utilizado por pocas instituciones principalmente departamentos gubernamentales de la República del Brasil y universidades, de los cuales a continuación se enlistan los considerados más importantes: Ministerio del Medio Ambiente Ministerio de Educación Ministerio de Salud Ministerio de Desarrollo Agrario Secretaría de Estudios Económicos y Sociales de Bahía Centro de Análisis de Sistemas Navales Ministerio de Turismo Grupo de Sismología del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas USP Universidades: Universidad Federal de Goiás Universidad Federal de Viçosa Universidad de Brasilia Fuera de Brasil sólo Colombia utiliza i3geo en su Asociación Regional para el Desarrollo Social. (Portal Ministerio do Meio Ambiente, Brasil., 2013) Justificación del uso de i3geo Aunque i3geo fue desarrollado bajo la licencia GPL, no sólo es una simple API que ofrece visualización de mapas con información georeferenciada, o un software para la creación de interfaces personalizadas, amigables con el usuario, intuitivas y fáciles de usar, sino que como una de sus principales características es que crea interfaces para la colocación de mapas cartográficos en un servidor que van más allá del pan (movimiento y desplazamiento) y del zoom (objetivo de distancia focal), es un gran software que provee de herramientas de análisis de cartografía, además de ser capaz de generar gráficas a partir de la información de los archivos que contienen las capas cartográficas, además de las características que son 51

60 útiles para cualquier usuario y que más adelante se detallan. Por todo lo anterior el interés del uso de i3geo como software innovador. 5.2 Implementación de i3geo montado en un servidor y características i3geo en MapServer Las características y limitaciones que i3geo pueda presentar son determinadas por las mismas de MapServer, ya que MapServer es el software principal en donde i3geo fue desarrollado, i3geo fue creado para ser utilizado en navegadores como: Firefox, Chrome, IE, etc. Navegadores que poseen características y limitaciones inherentes al nivel tecnológico de i3geo. Existen dos bloques de programas desarrollados para i3geo. El primero es el servidor, que utiliza PHP como lenguaje de programación, complementado por PHP-Mapscript previsto por MapServer y es ejecutado en el servidor donde i3geo está instalado. El segundo es el cliente, que utiliza Javascript, siendo ejecutado por el navegador de usuario final. (Moretti, E., 2013). Figura 5.1. i3geo en MapServer montado en una red LAN. (Elaboración propia). 52

61 5.2.2 Arquitectura de i3geo La comunicación entre el navegador y el servidor ocurre por medio de solicitudes AJAX (JavaScript asíncrono) y elementos HTML como los marcadores <script>, <iframe> e <img>. Además de los códigos Javascript que fueron desarrollados específicamente para i3geo, se utiliza la API de cliente de Yahoo! (YUI), OpenLayers, GoogleMaps y GoogleEarth, siendo estas tres últimas excluyentes entre sí (se utiliza una u otra). Para demostrar cómo se visualizan cada una de estas tres capas en las siguientes figuras se puede observar la diferencia que existe entre cada una de ellas. Las APIs OpenLayers, GoogleMaps y GoogleEarth operan por medio de la técnica de construcción de mapas llamada tile rendering. Cada tile o cuadricula corresponde a un área de la tierra y es llenado por una imagen generada por el bloque del servidor o Web Service. (Moretti, E., 2013). Figura 5.2. OpenLayers. (i3geo., 2013). Figura 5.3. GoogleMaps. (i3geo., 2013). 53

62 Figura 5.4. GoogleEarth. (i3geo., 2013) Cualquier mapa contiene más de una capa que al sobreponerse dan lugar a los mapas interactivos, cada capa corresponde a determinado tema, por ejemplo, hidrografía, asentamientos humanos, vegetación, carreteras, etc. Una de las características que hacen de i3geo aún más versátil es que no se limita sólo a ser un software o API del lado del cliente, ya que la presentación de más tiles puede ser hecha por medio de servicios propios en el mismo i3geo, pueden ser adicionadas al mapa otras capas pero siguiendo las normas de MapServer. Mediante esta arquitectura es posible utilizar mapas interactivos tanto como servicios generados por otros servidores, como los producidos por el propio i3geo, con base en las APIs de Javascript y sus características específicas. Este software puede contener agregados al mapa otros tipos de datos geográficos, un ejemplo es OpenLayers para incluir una capa basada en un archivo GEORSS, ya que los tipos de archivos que maneja i3geo son Mapfiles propios de MapServer. 54

63 Figura 5.5. Arquitectura general de i3geo. (Manual de Administración de i3geo, 2012:p.7, 2013) Archivos que utiliza i3geo para la configuración de los mapas MAPFILE Para la configuración de cada mapa i3geo utiliza un archivo que es característico de MapServer, éste archivo llamado MAPFILE es de tipo texto, con extensión.map y contiene configuraciones específicas para la creación de mapas, es compuesto por bloques de parámetros como por ejemplo: LAYER. Un MAPFILE puede contener varios LAYERS, ya que en cada uno de estos comprende una capa específica que forman las imágenes que dan lugar a los mapas. 55

64 Figura 5.6. Bloque de código MAPFILE. (Elaboración propia). El archivo MAPFILE también llamado MAP (tal como se muestra en la figura 5.6), es un archivo de asignaciones que constituye el corazón de MapServer, en el se definen las relaciones entre objetos y los puntos de MapServer en donde se encuentran los datos y define el diseño de los mapas que i3geo elaborará. De los conceptos más importantes de un MAP es el LAYER en donde se le da el nombre a cada capa, el tipo y donde se encuentra la ruta del archivo.shp o shapefile. A los datos se les da un estilo modificando sus atributos mediante CLASS y STYLE. (MAPSERVER, 2013) En i3geo los archivos shape también tienen una gran importancia ya que al subir estos se crean las capas que dan lugar a los mapas interactivos, estos archivos fueron explicados en el capítulo 4. 56

65 5.2.4 Características de la interfaz de i3geo Acceso a i3geo Para utilizar i3geo es necesario utilizar un navegador web, el Manual de usuario de i3geo de Edmar Moretti (2012), recomienda utilizar Firefox o Google Chrome, ya que comparten características y son capaces de instalar complementos que requiere i3geo para su correcto funcionamiento. Para el acceso a la página principal de i3geo es necesario escribir en la barra de dirección del navegador la URL por default: La cual abrirá una ventana como la que aparece en la figura 5.7. Para el acceso a la URL se utiliza la palabra localhost e indica el nombre del servidor donde i3geo está instalado y dependiendo del servidor donde sea instalado i3geo se sustituirá la palabra localhost por el nombre del servidor en la URL anterior (dado las pruebas son locales, se utiliza la ruta con localhost, la cual debe ser sustituida por la dirección IP o por el nombre de dominio correspondiente al momento de configurar el servidor). Figura 5.7. Ventana inicial de i3geo. (i3geo., 2013). 57

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