GeoINTA y el funcionamiento de las Infraestructuras de Datos Espaciales

Transcripción

1 GeoINTA y el funcionamiento de las Infraestructuras de Datos Espaciales Banchero, Santiago Instituto de Clima y Agua - INTA PNNAT : Dinámica territorial del uso y cobertura del suelo de la República Argentina. Módulo: GeoINTA Sistema de Gestión de Datos Espaciales del INTA 7 de Octubre de 2014

2 Programa Introducción a las IDEs. Definición. Características. Coloquio de discusión. La interoperabilidad y Web GIS. Servicios WxS y algunos estándares de datos (GeoRSS,GML). Ejemplos. Coloquio de discusión. Utilidades: Filtros y Estilización (SLD). Ejemplos. Metadatos: Gestión. Coloquio de discusión. El Gestor GeoINTA. Integración de Recursos interoperables. Publicación de proyectos. Ejemplos. Coloquio de discusión.

3 Introducción a las IDEs Las Infraestructuras de Datos Espaciales (IDE) son en la actualidad el elemento básico para el aprovechamiento de la información geográfica a nivel global.

4 Introducción a las IDEs Han provocado un cambio conceptual en el ámbito del SIG

5 Introducción a las IDEs Pero... Qué pasa con los SIG? Los SIG movilizan elementos técnicos a varios niveles y grupos de trabajo. Peeero entran en juego otros aspectos NO TÉCNICOS que son: organizativo, funcionales y humanos.

6 Introducción a las IDEs Pero... Qué pasa con los SIG? Ejemplo: Existen grupos que trabajan en SIG, se coordinan y encuentran intereses comunes en que apoyarse, evitan la duplicación de trabajo, probablemente trabaje más de una organización, y se trabaja de manera distribuida y colaborativa... se va a requerir coordinación para maximizar el aprovechamiento del SIG y de la información geográfica La limitante en estos casos no son técnicas, sino de tipo organizativo, poĺıtico y social. Estos representan un gran desafío en grandes organizaciones... lo han oído?

7 Introducción a las IDEs

8 Introducción a las IDEs Una Infraestructura de Datos Espaciales es mucho más que datos Ok, pero qué es?

9 Entonces, qué es una IDE?...es un conjunto de datos espaciales, tecnología, normas y planes institucionales, todos ellos encaminados a facilitar la disponibilidad y el acceso a dichos datos espaciales.

10 Otra definición de la IDEE 1 Una IDE (Infraestructura de Datos Espaciales) es un sistema informático integrado por: Un conjunto de recursos (catálogos, servidores, programas, datos, aplicaciones, páginas Web,...) Dedicados a gestionar Información Geográfica (mapas, ortofotos, imágenes de satélite, topónimos,...), Esos recursos están disponibles en Internet, y cumplen una serie de condiciones de interoperabilidad (normas, especificaciones, protocolos, interfaces,...) Los recursos permiten que un usuario, utilizando un simple navegador, pueda utilizarlos y combinarlos según sus necesidades. 1 que es IDEE.ES

11 Entonces, qué es una IDE? Conceptualización 2 2 Fuente: GeoBolivia - Conceptualización de una IDE.

12 Entonces, qué es una IDE?

13 Entonces, qué es una IDE? Un poco más en detalle: Información contenida. Es más que un conjunto de datos espaciales: herramientas de descubrimiento, accesos y metadatos detail.htm?csnumber=

14 Entonces, qué es una IDE? Un poco más en detalle: Información contenida. Es más que un conjunto de datos espaciales: herramientas de descubrimiento, accesos y metadatos. Utilización de estándares. Aceptados internacionalmente para permitir la interoperabilidad a nivel tecnico. Open Geospatial Consortium (OGC) 3, Normás ISO y , World Wide Web Consortium (W3C) detail.htm?csnumber=

15 Entonces, qué es una IDE? Un poco más en detalle: Información contenida. Es más que un conjunto de datos espaciales: herramientas de descubrimiento, accesos y metadatos. Utilización de estándares. Aceptados internacionalmente para permitir la interoperabilidad a nivel tecnico. Open Geospatial Consortium (OGC) 3, Normás ISO y , World Wide Web Consortium (W3C) 6 Establecimiento de acuerdos. Esto es lo que permite que escale detail.htm?csnumber=

16 Por qué son necesarias las IDE? Según IDERA: La falta de disposición y acceso, de manera fácil, cómoda, eficaz, confiable y a bajo costo, a los datos geográficos existentes en una red de organizaciones. La información geográfica es: un recurso de costosa producción difícil acceso (formatos, modelos, poĺıticas de distribución, falta de información)...por eso una IDE persigue la minimización de los efectos negativos de distribución y uso de información georeferenciada.

17 Cuales son los principales actores en una IDE? Se pueden dividir los usuarios según su perfil 7 : 7 Fuente: Sistemas de Información Geográfica. Vıctor Olaya. 2011

18 Cómo encaja GeoINTA en esto?

19 Referencias Sistemas de Información Geográfica. Vıctor Olaya. Versión 1.0. Rev. 25 de noviembre de 2011 [PDF] Recetario IDEs v2 GSDI [PDF] IDERA - Base de Conocimiento [Web] Análisis de las Infraestructuras de Datos Espaciales Aportes Internacionales. Karen Choquehuanca. GeoBolivia. [PDF] Word Cloud Tool [Web]

20 La interoperabilidad y Web GIS Programita... Clientes y Servidores Cuales son los lenguajes de la Web? Web Services (WS). SOAP. (...esperen, no se vayan!!) Qué es interoperabilidad o interoperatibidad? :-0 WS para interoperar con datos GEO: Web Map Services - WMS Web Feature Services - WFS Web Coverage Services - WCS Catalog Service for the Web - CSW

21 Clientes y Servidores Quién es Quién? La arquitectura C/S es un modelo de aplicación distribuida. Y alĺı conviven: proveedores de recursos o servicios, llamados servidores y los demandantes, llamados clientes. Cliente: Es una aplicación o sistema que accede remotamente a los recursos de otro sistema, servicios o programas por lo general de mayor capacidad a través de la red. Servidor: Generalmente este tipo de software recide en un hardware dedicado con mayores prestaciones que un equipo de escritorio. Las ventajas de la arquitectura C/S son de tipo organizativo debidas a la centralización de la gestión de la información y la separación de responsabilidades, lo que facilita y clarifica el diseño del sistema.

22 Cuales son los lenguajes de la Web y los WS? El trasfondo, el detrás de bambalinas, el revés de la trama... oohhh!! Extensible Markup Language HyperText Markup Language

23 Extensible Markup Language Características de XML 8 : XML Es una manera de definir lenguajes orientados a diferentes necesidades (es un metalenguaje). Es estructurado Jerárquico Fácil de interpretar (todos los datos están etiquetados) Fácil de transformar 8 Fuente: Asato, Gabriel. SEGEMAR

24 Extensible Markup Language: Ejemplo 9 9 Fuente: Asato, Gabriel. SEGEMAR

25 Web Services (WS) SOAP...esperen, no se vayan!! Un servicio web (Web Service) es un conjunto de protocolos y estándares que sirven para intercambiar datos entre aplicaciones. SOAP (Simple Object Access Protocol) es un protocolo estándar que define cómo dos objetos en diferentes procesos pueden comunicarse por medio de intercambio de datos XML. REST (Representational State Transfer) es lo que se está utilizando en la actualidad para la mayoría de las aplicaciones Web. Aún no tiene sus equivalentes para interoperabilidad de datos geográficos.

26 Protocolo HTTP Tranquilos que lo pasamos volando! Recuerden darle las gracias al protocolo Hypertext Transfer Protocol... HTTP querido!! GET POST PUT Una prueba veloz en el navegador. Presione (F12) y vamos a ver qué nos dice cuando pedimos la página

27 Ejemplo: GeoINTA WMS Request GetCapabilities

28 Qué es interoperabilidad o interoperatibidad? La interoperatividad es la condición mediante la cual sistemas heterogéneos pueden intercambiar procesos o datos (independiente de sistema operativo, programa, versiòn del programa, etc). La interoperatividad es una propiedad que puede predicarse de sistemas de naturaleza muy diferente, como pueden ser los sistemas informáticos (en cuyo caso se le suele denotar también como neutralidad tecnológica).

29 Qué es interoperabilidad o interoperatibidad?

30 Qué es Geographic Markup Language? Qué es esto del GML 10 Es un lenguaje creado para modelar objetos geográficos como también pensado para el intercambio de datos en internet. Si bien GML puede permitir el intercambio de puntos, ĺıneas y poĺıgonos es posible también transferir datos en términos más complejos ya no como primitivas geográficas/geométricas sino como objetos geográficos tales como: edificio, árbol, ruta, río, curva de nivel, etc. GML está escrito en XML 10

31 GeoRSS... uh cómo interopera! Geographically Encoded Objects for RSS feeds RSS es un estándar para la publicación de noticias. GeoRSS 11 utiliza ese estándar y añade la geolocalización de esa noticia. 11

32 GeoRSS... uh cómo interopera! Un ejemplo cortito y al pie!! 1. Abrimos en el navegador la URL: Qué vemos? Y si presionamos Ctrl + U? 2. Ahora vamos a ver cómo se muestra en GMaps. Abrimos maps.google.com 3. Vamos a Mis sitios y nos va a cambiar a la interfaz vieja. 4. En buscar pegamos la URL del paso 1 5. Y? Piola, no? :D

33 GeoJSON es REST del que tanto hablan Es un formato para codificar estructuras de datos geográficos. GeoJSON soporta varios tipos de geometrías: Point, LineString, Polygon, MultiPoint, MultiLineString y MultiPolygon. Es posible utilizar listas de geometrías como: GeometryCollection 12

34 GeoJSON... es REST del que tanto hablan Un ejemplo cortito y al pie!! 1. Abrimos en el navegador la URL: Qué vemos? Y si presionamos Ctrl + U? 2. En el navegador copie todo el contenido del GeoJSON. 3. Abrir la URL 4. Donde dice: Paste GeoJSON here pege el código! 5. Haga clic en Test GeoJSON y listo! 6. Y cómo se ve? Qué pasa si hacemos clic en un marcador?

35 GeoJSON... es REST del que tanto hablan Uno más uno más!! 1. En el QGIS que ya tenemos abierto. 2. Vamos a Añadir Capa Vectorial y luego marcamos la opción Protocolo 3. En el campo URI pegamos: 4. Y clic en Abrir 5. Waw!

36 Web Map Services - WMS El famoso WMS! Es un servicio Web que genera mapas en forma dinámica. Genera una fotografía de los datos geográficos en diferenes formatos de imagen (png, jpg, etc.) Las operaciones soportadas son: Nivel de servicio (service metadata). Operaciones e información geográfica disponible en el servidor. GetCapabilities Renderizar/Dibujar un mapa. GetMap Información de atributos del dato geográfico. GetFeatureInfo Información disponible en otros servicios donde puede estar disponible el recurso. DescribeLayer Dibujar leyenda en base al SLD con el que se estilizó la capa. GetLegendGraphic

37 Web Map Services - WMS Veamos algunas características 1. En el navegador, abrir la URL: 2. Examinar algunos de los elementos disponible: 2.1 Abstract, Información de contacto. 2.2 Qué formatos de salida están disponibles en un GetMap? 2.3 Qué sistemas de referencia soporta? Son muchos? 2.4 Qué estilos tiene disponible la capa Carta de suelos de los Valles Calchaquies? 2.5 Es posible hacer un GetFeatureInfo sobre esa capa? 3. Qué retorna la siguiente URL? Entonces, qué operación WMS estoy haciendo? 3.2 Cuál es el Sistema de Referencia? Qué pasa si lo cambio por EPSG:4326? Funciona? Por qué?

38 Web Map Services - WMS Veamos algunas características 1. En el navegador, abrir la URL: 2. Examinar algunos de los elementos disponible: 2.1 Abstract, Información de contacto. 2.2 Qué formatos de salida están disponibles en un GetMap? 2.3 Qué sistemas de referencia soporta? Son muchos? 2.4 Qué estilos tiene disponible la capa Carta de suelos de los Valles Calchaquies? 2.5 Es posible hacer un GetFeatureInfo sobre esa capa? 3. Qué retorna la siguiente URL? Entonces, qué operación WMS estoy haciendo? 3.2 Cuál es el Sistema de Referencia? Qué pasa si lo cambio por EPSG:4326? Funciona? Por qué?

39 Web Map Services - WMS Veamos algunas características... ahora en QGIS 1. Descargue el siguiente proyecto QGIS, URL: 2. El proyecto tiene 2 capas añadidas: 2.1 En qué servidores están publicadas? 2.2 Utilice el marcador llamado Ubicación. Use Ctrl + m para ver los marcadores. 2.3 Active la capa Departamentos. Realice una consulta espacial (i), en qué departamento esta fijada la vista. 2.4 Active ahora Capa Base ArgenMap. Realice una consulta espacial (i). Qué observa? 3. Incorpore al proyecto el servicio WMS de GeoSalta e incorpore la capa Precipitación Media Anual

40 Web Feature Services - WFS La Web Feature Service (WFS) es un estándar creado por el Open Geospatial Consortium (OGC) para crear, modificar e intercambiar formato vectorial de información geográfica en Internet utilizando HTTP. Un WFS codifica y transfiere la información en Geography Markup Language (GML).

41 Web Feature Services - WFS GetCapabilities Genera un documento de metadatos que describen un servicio WFS proporcionado por el servidor, así como las operaciones y parámetros válidos de la CMA DescribeFeatureType Devuelve una descripción de los tipos de entidades con el apoyo de un servicio WFS GetFeature Devuelve una selección de Features de una fuente de datos que incluye los valores de geometría y atributos LockFeature Evita que un Feature sea editado. Transaction: Edita tipos de entidades existentes mediante la creación, actualización y eliminación.

42 Web Feature Services - WFS Veamos algunas características 1. En el navegador, abrir la URL: 2. Examinar algunos de los elementos disponible: 2.1 Abstract, Información de contacto. 2.2 Qué formatos de salida están disponibles (outputformat)? 2.3 Trate de realizar una operación GetFeature sobre la capa sig250:eji. Los parámetros para la URL son: request=getfeature service=wfs version=1.0.0 typename=sig250:eji outputformat=csv 2.4 Funcionó? Qué paso? 3. Vamos a probar el mismo query en: typename=geonode:aerodromos 3.2 Y si quiero descargar el Shapefile?

43 Web Feature Services - WFS Veamos qué pasa con el GetFeature Este es un ejemplo de una consulta GetFeature. Qué está preguntando? Una prueba con Poster 13 para hacer este GetFeature. 13

44 Web Feature Services - WFS Veamos qué pasa con el GetFeature

45 Web Feature Services - WFS Veamos qué pasa con el GetFeature El resultado lo vemos en el navegador XML

46 Web Feature Services - WFS Hagamos un ejemplo con QGIS de edición distribuida...crucemos los dedos! 1. Primero vamos a crear la conexión al servicio WFS con estos datos: Nombre: Curso GeoINTA URL: Nombre de usuario: curso Contraseña: La dice Santiago ;) 2. Abrimos un proyecto qgs que descarga desde acá. Ojo que son todas capas que están referenciadas a servicios WMS y WFS. 3. Antes de iniciar vamos a crear un mapa valor para la capa que vamos a editar: curso:objetos curso ide Vamos a las propiedades de la capa En la opción Campos elegimos el atributo t objeto Luego Control de Edición y vamos a Mapa de valor

47 Web Coverage Services - WCS WCS define una interfaz estándar y operaciones que permiten acceso interoperable a coverages geográficos (o geoespaciales). El grid coverage permite representar contenidos de imágenes satelitales, fotografías aéreas, modelos de elevación, etc. WCS permite el acceso a imágenes raster facilitando la consulta de los valores por píxeles. Algunos de los métodos que implementa son: GetCapabilities recupera una lista de datos del servidor, así como las operaciones y parámetros WCS válidos. DescribeCoverage es información sobre la cobertura que un cliente quiere consultar. Retorna información sobre los crs, los metadatos, el dominio, el rango y los formatos que está disponible. GetCoverage Devuelve una cobertura en un formato bien conocido. Como una petición WMS GetMap, pero con varias extensiones para apoyar la recuperación de las coberturas.

48 Catalog Services for the Web - CSW El estandar de interface OGC Catalogue Service especifica un patrón de diseño 16 para la definición de interfaces para la publicación y búsqueda de colecciones de información descriptiva (metadatos) sobre datos geoespaciales, servicios y objetos de informacion relacionada. 16 OSGEO csw overview

49 Catalog Services for the Web - CSW Unas pruebas en QGIS GeoNetwork GeoINTA: 1. Abrir QGIS, vamos a utilizar un complemento que se llama MetaSearch Catalogue Client que si no está instalado... ya saben que hacer :D Ir a Complementos Administrar... lo buscamos y lo instalamos. 2. Ahora abrimos haciendo clic en el ícono CSW de la barra de complementos. 3. Vamos a la solapa Servicios y hacemos clic en Nuevo en nombre ponemos CSW GeoINTA y en URL la URL de Geonetwork. Aceptamos y listo! 4. Hagamos un GetCapabilities y miremos un poco la respuesta. 5. Vamos a realizar una búsqueda con el término pehuajó utilizando la extensión del mapa. 6. Qué ocurrio? A quíen le trajo resultados?

50 Estilos SLD y Consultas Para esto ya tenia otras diapo!! ;)

51 Metadatos 17 Definición 1: Un metadato describe información sobre un recurso (información espacial, capa digital o set de información). En esencia consiste en datos acerca de otros datos. Definición 2: Un metadato consiste en un conjunto de atributos ó elementos necesarios para describir y documentar un recurso en particular metadatos.pdf

52 Metadatos 18 Desentramando... No es una herramienta diseñada específicamente para asegurar los derechos de propiedad intelectual de un recurso desarrollado, 18 metadatos idera v14.pdf

53 Metadatos 18 Desentramando... No es una herramienta diseñada específicamente para asegurar los derechos de propiedad intelectual de un recurso desarrollado, su fin principal es asegurar, para el usuario interesado en un recurso, la documentación mínima indispensable para juzgar al recurso, su confiabilidad práctica y alcance, su grado de actualización y las responsabilidades involucradas en su creación, entre innumerables atributos posibles metadatos idera v14.pdf

54 Metadatos Y qué podemos metadatear Datos geográficos Vectoriales Mapas papel, Atlas, Ficheros digitales, Rasters Ortofotos, Imágenes de satélite, MDT... Bases de Datos, tablas de atributos, etc. Servicios Web: Capacidades de nuestros servicios OGC Recursos disponibles: Programa, aplicación, sistema, proyecto, libro, artículo, conferencia, autor, organismo, etc.

55 Metadatos Características... Responsables de su creación: Organismos productores de datos y servicios Para describir la información y garantizar las búsquedas: Archivos de metadatos estructura y terminología común Para facilitar su intercambio a través de Internet: Archivos de metadatos mismo lenguaje y formato (XML)

56 Metadatos Paquete de descriptores Un subconjunto mínimo de elementos considerados necesarios e indispensables Por ejemplo: Núcleo (CORE) de la norma ISO un subconjunto mínimo de elementos.

57 Metadatos Normas Internacionales que regulan Para paquetes de descriptores: CORE ISO ISO 19115:2003 DUBLIN CORE ISO 15836:2003 Núcleo Español de Metadatos (NEM) IDEE Perfil Brasilero MGB Nucleo MetaDatos Latinoamericano IPGH Implementaciones: ISO provides the XML implementation schema for ISO specifying the metadata record format and may be used to describe, validate, and exchange geospatial metadata prepared in XML.

58 Metadatos Qué es un perfil de metadatos? Un perfil de metadatos consiste en un conjunto particular de descriptores, adoptados para la documentación de información en un contexto determinado. Diversos perfiles pueden diferir tanto desde la cantidad y tipo de descriptores utilizados, como en la forma en que se completan los campos.

59 Metadatos Los Elementos Clases: A. Información de Identificación B. Información sobre la Calidad de los Datos C. Información del Sistema de Referencia D. Información de Distribución E. Información del Conjunto de Entidades de Metadatos Ordenes: A. Obligatorio B. Opcional C. Condicional

60 El Gestor GeoINTA Integración de Recursos interoperables Esto lo vemos desde la Web!!