Desarrollo de un servidor de mapas utilizando software libre

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1 Jornadas Regionales de Información Geográfica y Ordenamiento Territorial 1(2009): Ministerio Secretaría General de la Gobernación, Proyecto SIT SantaCruz Diaz B.G. y Calviño P. (Compiladores) / ISBN Desarrollo de un servidor de mapas utilizando software libre Daniel GONZÁLEZ 1 danielgo78@hotmail.com Miriam DIAZ VIVAR 2 mrdiazvivar@correo.inta.gov.ar Boris G. DIAZ 3 boris.forestal@gmail.com 1 Instituto de Desarrollo Urbano y Vivienda Don Bosco 369 (9400), Río Gallegos (SANTA CRUZ) Tel: (02966) Fax: (02966) url: 2 Estación Experimental Agropecuaria INTA Santa Cruz 3 Proyecto SIT SantaCruz INTRODUCCION Un Servidor de Mapas (Web Mapping) es básicamente la conjunción de software y hardware para lograr la publicación de información geográfica en una red (Internet y/o Intranet) y, de esta manera, posibilitar a los usuarios interactuar con la misma. Hoy en día existe una gran cantidad de servidores de mapas en todo el mundo y aunque la funcionalidad suele ser similar, los objetivos para los que fueron creados varían enormemente. En nuestro país existen importantes iniciativas como, por ejemplo, el servidor de mapas de la IDESF (Infraestructura de Datos Espaciales de la Provincia de Santa Fe), una de las herramientas fundamentales para una IDE (Infraestructura de Datos Espaciales), que permite publicar la información geográfica generada por diferentes organismos provinciales bajo estándares internacionales. Si bien el Servidor de Mapas se desprende de la creación de la IDESF, éste tiene como función principal la de poner a disposición de la sociedad la información geográfica generada por los organismos que componen la IDE. Es importante dejar en claro qué es y cuál es el objetivo principal de una IDE. Para ello citaremos la definición brindada en el portal de la IDEE (IDE de España, Una IDE es un sistema informático integrado por un conjunto de recursos (catálogos, servidores, programas, datos, aplicaciones, páginas Web, entre otros) dedicados a gestionar información geográfica (mapas, ortofotos, imágenes de satélite, topónimos, entre otros), disponibles en Internet, que cumplen una serie de condiciones de interoperabilidad (normas, especificaciones, protocolos, interfaces, otros) tal que permiten que un usuario, utilizando un simple navegador, pueda utilizarlos y combinarlos según sus necesidades. De esta definición se desprende el concepto de interoperabilidad de servicios, que nos lleva a mencionar a la OGC (Open Geospatial Consortium), un grupo de empresas de Software GIS, Universidades

2 169 GONZALEZ D. & OTROS (2009), Servidor de mapas y software libre y administraciones públicas que tienen como objetivo principal la definición de estándares abiertos e interoperables dentro de los Sistemas de Información Geográfica. Sintéticamente, la OGC provee estándares para que los desarrollos de software que cumplan con ellos se puedan comunicar entre si y compartir de esta manera información geográfica utilizando diferentes servicios. FIGURA 1. Servidor de mapas de IDESF (provincia de Santa Fe). FIGURA 2. Servidor de mapas de ECOATLAS (provincia de Mendoza). Si bien gran parte de los servidores de mapas son herramientas que forman parte de una IDE, existen otras iniciativas con objetivos totalmente diferentes, como es el caso del EcoAtlas de Mendoza ( cuyo objetivo principal es brindar información a los usuarios en relación con la producción ganadera, al clima, la fruticultura regional, al plan de desarrollo social, suelos, turismo, la

3 GONZALEZ D. & OTROS (2009), Servidor de mapas y software libre 170 horticultura y la vitivinicultura, específicamente. Esta principalmente orientado a incrementar el conocimiento del territorio rural, a la planificación y la toma de decisiones específicamente de productores agrícolas, inversionistas, funcionarios y toda persona interesada en temáticas del sector rural. Esta Iniciativa intenta promover el intercambio de información entre instituciones que trabajan con datos referentes al desarrollo territorial del ámbito rural de Mendoza. El proyecto SIT SantaCruz, basado en los lineamientos del Plan Estratégico Territorial (PET) Santa Cruz 2016, se plantea como objetivos principales: Desarrollar un sistema de información territorial de apoyo a los procesos de toma de decisión local, regional y provincial. Ofrecer al público en general el mayor volumen posible de información espacial sobre el territorio santacruceño. Ajustar y proponer estándares orientados a la homologación, de procesos de captura, generación, manipulación, almacenamiento, análisis, actualización y divulgación de información espacial oficial. Ajustar y proponer estándares orientados a la documentación de la información espacial en el ámbito de la provincia de Santa Cruz, sobre la base de estándares internacionales. Partiendo de estos objetivos, y basándonos en los preceptos de la ley provincial de software libre (Ley Nº2787/05, Decreto Nº1926/05) vigente en la provincia de Santa Cruz, se comenzó a investigar y desarrollar un servidor de mapas provincial que actualmente se encuentra en la versión 1.4. METODOLOGIA Partiendo de los objetivos principales del proyecto se buscaron diferentes alternativas para el desarrollo de un servidor de mapas y, a pesar de la gran variedad de alternativas técnicas encontradas, muchas de ellas fueron del tipo propietario (esto se quiere decir que es necesario el pago de licencia para su utilización) como por ejemplo ArcIMS y Autodesk Mapguide. No obstante lo cual las opciones factibles al inicio del proyecto estuvieron basadas en software libre y ente éstas, algunas muy avanzadas como GeoServer y MapServer. Con estas opciones, se evaluaron los siguientes aspectos: Disponibilidad de documentación a través de diferentes medios (digitales o impresos). Avance tecnológico de cada una de las opciones. Acceso a capacitación o asistencia por personal con experiencia. De estas evaluaciones, la que mas peso tuvo en la decisión fue el tercer ítem mencionado debido a que los primeros aspectos se encontraban en similares condiciones. Se optó finalmente por MAPSERVER, una plataforma Open Source utilizada para la publicación de información espacial y de aplicaciones de mapas interactivos en la Web. Fue desarrollado a mediados de la década de 1990 en la Universidad de Minnesota y cumple con los estándares de la OGC (Open Geospatial Consortium). El proyecto tiene como meta central lograr que la información geográfica publicada por el servidor provincial de mapas (SPM) no se encuentre alojada en un solo lugar sino que esta se encuentre alojada en el organismo o institución que la genera. De esta manera, tanto los datos sensibles como la propiedad intelectual se encuentran resguardadas. Para ello resulta importante que todos los desarrollos cumplan con diversos estándares de interoperabilidad, ya que éstos son los que posibilitan que todos los involucrados hablen el mismo idioma y puedan intercambiar información sin problemas. Si bien la OGC define muchos estándares, los más utilizados (y priorizados en el proyecto) son: WMS (Web Map Service): Este servicio permite que, enviando ciertos parámetros al servidor a través del protocolo http (protocolo utilizado en cada transacción en la Web), éste procese información espacial y

4 171 GONZALEZ D. & OTROS (2009), Servidor de mapas y software libre devuelva una imagen en formato JPG, PNG o GIF que se corresponda con las especificaciones de la solicitud y las restricciones que el prestador del servicio haya configurado (FIGURA 3). FIGURA 3. Esquema de las transacciones a través del protocolo WMS. WFS (Web Feature Service): Este servicio permite a los usuarios que lo soliciten, consultar y recuperar datos vectoriales y toda la información asociada a la misma. A diferencia del anterior (WMS), permite hacer análisis espaciales sobre los componentes obtenidos y crear, modificar o eliminar estos componentes (FIGURA 4). FIGURA 4. Esquema de las transacciones a través del protocolo WFS. WCS (Web Coverage Service): Permite obtener, de forma similar que en los otros servicios, información raster (imagen) pero a diferencia del WMS permite acceder a la información espacial contenida en la misma, como por ejemplo, los valores de altitud de un modelo digital de elevación (FIGURA 5). FIGURA 5. Esquema de las transacciones a través del protocolo WCS.

5 GONZALEZ D. & OTROS (2009), Servidor de mapas y software libre 172 Si bien existen una amplia variedad de servicios OGC que brindan la posibilidad de mejorar la distribución, divulgación y manipulación de la información espacial, estos tres mencionados establecen la línea base de cualquier desarrollo. Habiendo analizado las capacidades de estos servicios, resulta clara su relevancia para la generación de una herramienta de toma de decisiones en donde se pueda integrar la información generada por diferentes organismos, tanto provinciales como municipales, logrando así que la actualización de la información sea realizada por la autoridad de aplicación. Y haciendo uso de las características de estos servicios, compartir hacia otras instituciones solo la información que se quiere y debe compartir. La instalación básica inicial del servidor de mapas involucró el siguiente software: LINUX Debian (sistema operativo) APACHE WEB SERVER (Web server) POSTGRES (base de datos) PHP (lenguaje de programación) MAPServer (entorno de desarrollo para la publicación Web de información espacial) Con este soporte y con capacitación recibida durante 2007 por parte de profesionales con amplia experiencia en estas herramientas de la Fundación IDR (Mendoza), surgió la primera versión del servidor provincial de mapas (SPMv1.0) con capas básicas e información acotada. Luego de esta primera versión se comenzaron a realizar desarrollos propios en el lenguaje de programación PHP para que, de manera más sencilla, se administrara la visualización de las capas de información, su información asociada y sus metadatos, como así también la estética del SPM y las salidas de impresión en diferentes formatos. FIGURA 6. Servidor de mapas de Santa Cruz (v1.0, 2007). A partir de esta versión instalada, se comenzó a migrar progresivamente a una plataforma más actualizada y con más servicios, por lo que el servidor actual quedó configurado de la siguiente manera: LINUX Ubuntu server APACHE WEB SERVER 2.2.3

6 173 GONZALEZ D. & OTROS (2009), Servidor de mapas y software libre PHP MYSQL MAPServer Se actualizó tanto la distribución del sistema operativo como su versión de kernel. Este cambio introdujo mayor performance y menor consumo de recursos de hardware, ya que la distribución instalada esta especialmente diseñada para servidores. Así también, la utilización de la ultima versión de kernel disponible aumenta la seguridad y minimiza la cantidad de errores propios de todo sistema operativo ya que incluye los últimos parches disponibles. FIGURA 7. Servidor de mapas de Santa Cruz (v1.4, 2009). También se instaló un SGBD MySQL para el desarrollo de las nuevas herramientas propias, directamente relacionadas con el Servidor Provincial de Mapas (SPM). Uno de éstos es un Gestor de Capas de Información, desarrollado con PHP y MySQL, herramienta destinada a la administración de contenidos (mapas) publicados según categorías de interés, entre otros parámetros relevantes para el administrador responsable del sitio. Ello permite, entre otras cosas, proveer de claridad a toda la información publicada en el servidor de mapas. Si bien este desarrollo sirve a fines de organización de la información también se puede, a través de él, relacionar las capas existentes con sus metadatos cargados con un segundo desarrollo propio (Gestor de Metadatos) y de esta manera en el listado de capas poder acceder a través de un simple link, a la información de la capa de manera estandarizada. Un tercer desarrollo adicional al SPM es el servicio de Impresión de Mapas. El SPM, mas allá de ser una fuente de consulta cartográfica online, fue pensado para permitir al usuario configurar e imprimir su propio mapa. Por esto, se creó un módulo para la impresión, en diferentes tamaños, de los mapas generados en la aplicación. Este desarrollo fue realizado utilizando PHP/Mapscript, un módulo para PHP que permite acceder a la API

7 GONZALEZ D. & OTROS (2009), Servidor de mapas y software libre 174 de MapServer, permitiendo la generación y manipulación de mapas para su visualización como así también la configuración de los mismos. De esta manera se logra de forma dinámica, la impresión de un mapa creado por el usuario. FIGURA 8. Herramientas complementarias del Servidor de mapas de Santa Cruz. FIGURA 9. Administrador de impresión de mapas, diseñado por el usuario.

8 175 GONZALEZ D. & OTROS (2009), Servidor de mapas y software libre Finalmente, se desarrollo un software propio para la carga, búsqueda y visualización de metadatos con el lenguaje de programación PHP y sobre la base de datos MySQL 5. Este desarrollo permite la carga de metadatos bajo los estándares ISO (Dublin Core) y un estándar propio del proyecto SIT encuadrado dentro de la ISO (Perfil de Metadatos de la Provincia de Santa Cruz v1.5). Si bien ello se tomó como línea de partida, el software elaborado permite crear y gestionar estándares personalizados, exportables en formato XML bajo el estándar Dublin Core para que sea compatible con los estándares que maneja el software de Gestión de Metadatos libre GeoNetwork. FIGURA 10. Administrador (carga) de Metadatos del SPM.