GeoINTA y el funcionamiento de las Infraestructuras de Datos Espaciales Banchero, Santiago Instituto de Clima y Agua - INTA PNNAT-1128032: Din´ amica territorial del uso y cobertura del suelo de la Rep´ ublica Argentina. M´ odulo: GeoINTA Sistema de Gesti´ on de Datos Espaciales del INTA 7 de Octubre de 2014 Programa Introducci´on a las IDEs. Definici´ on. Caracter´ısticas. Coloquio de discusi´on. La interoperabilidad y Web GIS. Servicios WxS y algunos est´andares de datos (GeoRSS,GML). Ejemplos. Coloquio de discusi´on. Utilidades: Filtros y Estilizaci´ on (SLD). Ejemplos. Metadatos: Gesti´ on. Coloquio de discusi´ on. El Gestor GeoINTA. Integraci´ on de Recursos interoperables. Publicaci´on de proyectos. Ejemplos. Coloquio de discusi´on. Introducci´on a las IDEs Las Infraestructuras de Datos Espaciales (IDE) son en la actualidad el elemento b´ asico para el aprovechamiento de la informaci´on geogr´afica a nivel global. Introducci´on a las IDEs Han provocado un cambio conceptual en el ´ambito del SIG Introducci´on a las IDEs Pero... ¿Qu´e pasa con los SIG? Los SIG movilizan elementos t´ ecnicos a varios niveles y grupos de trabajo. ´ Peeero entran en juego otros aspectos NO TECNICOS que son: organizativo, funcionales y humanos. Introducci´on a las IDEs Pero... ¿Qu´e pasa con los SIG? Ejemplo: Existen grupos que trabajan en SIG, se coordinan y encuentran intereses comunes en que apoyarse, evitan la duplicaci´ on de trabajo, probablemente trabaje m´as de una organizaci´on, y se trabaja de manera distribuida y colaborativa... se va a requerir coordinaci´ on para maximizar el aprovechamiento del SIG y de la informaci´ on geogr´afica La limitante en estos casos no son t´ecnicas, sino de tipo organizativo, pol´ıtico y social. Estos representan un gran desaf´ıo en grandes organizaciones... ¿lo han o´ıdo? Introducci´on a las IDEs Introducci´on a las IDEs Una Infraestructura de Datos Espaciales es mucho m´ as que datos Ok, pero qu´e es? Entonces, ¿qu´e es una IDE? ...es un conjunto de datos espaciales, tecnolog´ıa, normas y planes institucionales, todos ellos encaminados a facilitar la disponibilidad y el acceso a dichos datos espaciales. Otra definici´on de la IDEE1 Una IDE (Infraestructura de Datos Espaciales) es un sistema inform´atico integrado por: Un conjunto de recursos (cat´alogos, servidores, programas, datos, aplicaciones, p´aginas Web,...) Dedicados a gestionar Informaci´ on Geogr´afica (mapas, ortofotos, im´agenes de sat´elite, top´ onimos,...), Esos recursos est´an 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 seg´ un sus necesidades. 1 http://www.idee.es/show.do?to=pideep que es IDEE.ES Entonces, ¿qu´e es una IDE? Conceptualizaci´ on 2 2 Fuente: GeoBolivia - Conceptualizaci´ on de una IDE. Entonces, ¿qu´e es una IDE? Entonces, ¿qu´e es una IDE? Un poco m´as en detalle: Informaci´on contenida. Es m´ as que un conjunto de datos espaciales: herramientas de descubrimiento, accesos y metadatos. 3 http://www.opengeospatial.org/ https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:19115:-1:ed-1:v1:en 5 http://www.iso.org/iso/catalogue detail.htm?csnumber=32557 6 http://www.w3.org/ 4 Entonces, ¿qu´e es una IDE? Un poco m´as en detalle: Informaci´on contenida. Es m´ as que un conjunto de datos espaciales: herramientas de descubrimiento, accesos y metadatos. Utilizaci´on de est´andares. Aceptados internacionalmente para permitir la interoperabilidad a nivel tecnico. Open Geospatial Consortium (OGC)3 , Norm´as ISO 191154 y 191395 , World Wide Web Consortium (W3C)6 3 http://www.opengeospatial.org/ https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:19115:-1:ed-1:v1:en 5 http://www.iso.org/iso/catalogue detail.htm?csnumber=32557 6 http://www.w3.org/ 4 Entonces, ¿qu´e es una IDE? Un poco m´as en detalle: Informaci´on contenida. Es m´ as que un conjunto de datos espaciales: herramientas de descubrimiento, accesos y metadatos. Utilizaci´on de est´andares. Aceptados internacionalmente para permitir la interoperabilidad a nivel tecnico. Open Geospatial Consortium (OGC)3 , Norm´as ISO 191154 y 191395 , World Wide Web Consortium (W3C)6 Establecimiento de acuerdos. Esto es lo que permite que escale 3 http://www.opengeospatial.org/ https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:19115:-1:ed-1:v1:en 5 http://www.iso.org/iso/catalogue detail.htm?csnumber=32557 6 http://www.w3.org/ 4 ¿Por qu´e son necesarias las IDE? Seg´ un IDERA: La falta de disposici´ on y acceso, de manera f´acil, c´omoda, eficaz, confiable y a bajo costo, a los datos geogr´aficos existentes en una red de organizaciones. La informaci´on geogr´afica es: un recurso de costosa producci´ on dif´ıcil acceso (formatos, modelos, pol´ıticas de distribuci´on, falta de informaci´ on) ...por eso una IDE persigue la minimizaci´ on de los efectos negativos de distribuci´ on y uso de informaci´ on georeferenciada. ¿Cuales son los principales actores en una IDE? Se pueden dividir los usuarios seg´ un su perfil7 : 7 Fuente: Sistemas de Informaci´ on Geogr´ afica. Vıctor Olaya. 2011 ¿C´omo encaja GeoINTA en esto? Referencias Sistemas de Informaci´ on Geogr´afica. Vıctor Olaya. Versi´on 1.0. Rev. 25 de noviembre de 2011 [PDF] Recetario IDEs v2 GSDI. 2004 [PDF] IDERA - Base de Conocimiento [Web] An´alisis de las Infraestructuras de Datos Espaciales – Aportes Internacionales. Karen Choquehuanca. GeoBolivia. [PDF] Word Cloud Tool [Web] La interoperabilidad y Web GIS Programita... Clientes y Servidores ¿Cuales son los lenguajes de la Web? Web Services (WS). SOAP. (...esperen, no se vayan!!) ¿Qu´e 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 Clientes y Servidores ¿Qui´en es Qui´en? La arquitectura C/S es un modelo de aplicaci´on distribuida. Y all´ı conviven: proveedores de recursos o servicios, llamados servidores y los demandantes, llamados clientes. Cliente: Es una aplicaci´ on o sistema que accede remotamente a los recursos de otro sistema, servicios o programas por lo general de mayor capacidad a trav´ es 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 centralizaci´ on de la gesti´ on de la informaci´on y la separaci´ on de responsabilidades, lo que facilita y clarifica el dise˜ no del sistema. ¿Cuales son los lenguajes de la Web y los WS? El trasfondo, el detr´ as de bambalinas, el rev´es de la trama... oohhh!! Extensible Markup Language HyperText Markup Language Extensible Markup Language Caracter´ısticas de XML8 : XML Es una manera de definir lenguajes orientados a diferentes necesidades (es un metalenguaje). Es estructurado Jer´arquico F´acil de interpretar (todos los datos est´an etiquetados) F´acil de transformar 8 Fuente: Asato, Gabriel. SEGEMAR Extensible Markup Language: Ejemplo 9 Fuente: Asato, Gabriel. SEGEMAR 9 Web Services (WS) SOAP ...esperen, no se vayan!! Un servicio web (Web Service) es un conjunto de protocolos y est´andares que sirven para intercambiar datos entre aplicaciones. SOAP (Simple Object Access Protocol) es un protocolo est´andar que define c´ omo dos objetos en diferentes procesos pueden comunicarse por medio de intercambio de datos XML. REST (Representational State Transfer) es lo que se est´a utilizando en la actualidad para la mayor´ıa de las aplicaciones Web. A´ un no tiene sus equivalentes para interoperabilidad de datos geogr´aficos. 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 qu´e nos dice cuando pedimos la p´agina http://geointa.inta.gov.ar/geoserver/wms?request=GetCapabilities Ejemplo: GeoINTA WMS Request GetCapabilities http://geointa.inta.gov.ar/geoserver/wms?request=GetCapabilities ¿Qu´e es interoperabilidad o interoperatibidad? La interoperatividad es la condici´ on mediante la cual sistemas heterog´eneos pueden intercambiar procesos o datos (independiente de sistema operativo, programa, versi`on del programa, etc). La interoperatividad es una propiedad que puede predicarse de sistemas de naturaleza muy diferente, como pueden ser los sistemas inform´aticos (en cuyo caso se le suele denotar tambi´en como neutralidad tecnol´ ogica). ¿Qu´e es interoperabilidad o interoperatibidad? ¿Qu´e es Geographic Markup Language? Qu´e es esto del GML10 Es un lenguaje creado para modelar objetos geogr´aficos como tambi´en pensado para el intercambio de datos en internet. Si bien GML puede permitir el intercambio de puntos, l´ıneas y pol´ıgonos es posible tambi´en transferir datos en t´erminos m´as complejos ya no como primitivas geogr´aficas/geom´etricas sino como objetos geogr´aficos tales como: edificio, ´arbol, ruta, r´ıo, curva de nivel, etc. GML est´a escrito en XML 10 http://www.opengeospatial.org/standards/gml GeoRSS... uh c´omo interopera! Geographically Encoded Objects for RSS feeds RSS es un est´andar para la publicaci´ on de noticias. GeoRSS 11 utiliza ese est´andar y a˜ nade la geolocalizaci´ on de esa noticia. 11 http://www.georss.org/ GeoRSS... uh c´omo interopera! Un ejemplo cortito y al pie!! 1. Abrimos en el navegador la URL: http://siga2.inta.gov.ar/geoRSS ¿Qu´e vemos? ¿Y si presionamos Ctrl + U? 2. Ahora vamos a ver c´ omo 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 GeoJSON12 ... es REST del que tanto hablan Es un formato para codificar estructuras de datos geogr´aficos. GeoJSON soporta varios tipos de geometr´ıas: Point, LineString, Polygon, MultiPoint, MultiLineString y MultiPolygon. Es posible utilizar listas de geometr´ıas como: GeometryCollection 12 http://geojson.org GeoJSON... es REST del que tanto hablan Un ejemplo cortito y al pie!! 1. Abrimos en el navegador la URL: http://sisinta.inta.gob.ar/perfiles.geojson ¿Qu´e vemos? ¿Y si presionamos Ctrl + U? 2. En el navegador copie todo el contenido del GeoJSON. 3. Abrir la URL http://geojsonlint.com/ 4. Donde dice: Paste GeoJSON here pege el c´odigo! 5. Haga clic en Test GeoJSON y listo! 6. ¿Y c´omo se ve? ¿Qu´e pasa si hacemos clic en un marcador? GeoJSON... es REST del que tanto hablan Uno m´ as uno m´ as!! 1. En el QGIS que ya tenemos abierto. 2. Vamos a A˜ nadir Capa Vectorial y luego marcamos la opci´on Protocolo 3. En el campo URI pegamos: http://sisinta.inta.gob.ar/perfiles.geojson 4. Y clic en Abrir 5. Waw! Web Map Services - WMS El famoso WMS! Es un servicio Web que genera mapas en forma din´amica. Genera una ”fotograf´ıa” de los datos geogr´aficos en diferenes formatos de imagen (png, jpg, etc.) Las operaciones soportadas son: Nivel de servicio (service metadata). Operaciones e informaci´ on geogr´afica disponible en el servidor. GetCapabilities Renderizar/Dibujar un mapa. GetMap Informaci´ on de atributos del dato geogr´afico. GetFeatureInfo Informaci´ on disponible en otros servicios donde puede estar disponible el recurso. DescribeLayer Dibujar leyenda en base al SLD con el que se estiliz´o la capa. GetLegendGraphic Web Map Services - WMS Veamos algunas caracter´ısticas 1. En el navegador, abrir la URL: http://goo.gl/tMN7o0 2. Examinar algunos de los elementos disponible: 2.1 2.2 2.3 2.4 Abstract, Informaci´ on de contacto. ¿Qu´e formatos de salida est´an disponibles en un GetMap? ¿Qu´e sistemas de referencia soporta? ¿Son muchos? ¿Qu´e estilos tiene disponible la capa Carta de suelos de los Valles Calchaquies? 2.5 ¿Es posible hacer un GetFeatureInfo sobre esa capa? 3. ¿Qu´e retorna la siguiente URL? http://goo.gl/T0me42 3.1 ¿Entonces, qu´e operaci´ on WMS estoy haciendo? 3.2 ¿Cu´al es el Sistema de Referencia? ¿Qu´e pasa si lo cambio por EPSG:4326? ¿Funciona? ¿Por qu´e? Web Map Services - WMS Veamos algunas caracter´ısticas 1. En el navegador, abrir la URL: http://goo.gl/tMN7o0 2. Examinar algunos de los elementos disponible: 2.1 2.2 2.3 2.4 Abstract, Informaci´ on de contacto. ¿Qu´e formatos de salida est´an disponibles en un GetMap? ¿Qu´e sistemas de referencia soporta? ¿Son muchos? ¿Qu´e estilos tiene disponible la capa Carta de suelos de los Valles Calchaquies? 2.5 ¿Es posible hacer un GetFeatureInfo sobre esa capa? 3. ¿Qu´e retorna la siguiente URL? http://goo.gl/T0me42 3.1 ¿Entonces, qu´e operaci´ on WMS estoy haciendo? 3.2 ¿Cu´al es el Sistema de Referencia? ¿Qu´e pasa si lo cambio por EPSG:4326? ¿Funciona? ¿Por qu´e? Web Map Services - WMS Veamos algunas caracter´ısticas... ahora en QGIS 1. Descargue el siguiente proyecto QGIS, URL: http://goo.gl/o0wMpt 2. El proyecto tiene 2 capas a˜ nadidas: 2.1 ¿En qu´e servidores est´an publicadas? 2.2 Utilice el marcador llamado ”Ubicaci´ on”. Use Ctrl + m para ver los marcadores. 2.3 Active la capa Departamentos. Realice una consulta espacial (i), en qu´e departamento esta fijada la vista. 2.4 Active ahora ”Capa Base ArgenMap”. Realice una consulta espacial (i). ¿Qu´e observa? 3. Incorpore al proyecto el servicio WMS de GeoSalta e incorpore la capa Precipitaci´ on Media Anual Web Feature Services - WFS La Web Feature Service (WFS) es un est´andar creado por el Open Geospatial Consortium (OGC) para crear, modificar e intercambiar formato vectorial de informaci´ on geogr´afica en Internet utilizando HTTP. Un WFS codifica y transfiere la informaci´ on en Geography Markup Language (GML). Web Feature Services - WFS GetCapabilities Genera un documento de metadatos que describen un servicio WFS proporcionado por el servidor, as´ı como las operaciones y par´ametros v´alidos de la CMA DescribeFeatureType Devuelve una descripci´on de los tipos de entidades con el apoyo de un servicio WFS GetFeature Devuelve una selecci´ on de Features de una fuente de datos que incluye los valores de geometr´ıa y atributos LockFeature Evita que un Feature sea editado. Transaction: Edita tipos de entidades existentes mediante la creaci´on, actualizaci´ on y eliminaci´ on. Web Feature Services - WFS Veamos algunas caracter´ısticas 1. En el navegador, abrir la URL: http://goo.gl/5LaT6o 2. Examinar algunos de los elementos disponible: 2.1 Abstract, Informaci´ on de contacto. 2.2 ¿Qu´e formatos de salida est´an disponibles (outputFormat)? 2.3 Trate de realizar una operaci´ on GetFeature sobre la capa ”sig250:eji”. Los par´ametros para la URL son: request=GetFeature service=wfs version=1.0.0 typename=sig250:eji outputformat=csv 2.4 ¿Funcion´ o? ¿Qu´e paso? 3. Vamos a probar el mismo query en: http://ows.geointa.inta.gob.ar/geoserver/wfs 3.1 typename=geonode:aerodromos 3.2 ¿Y si quiero descargar el Shapefile? Web Feature Services - WFS Veamos qu´e pasa con el GetFeature Este es un ejemplo de una consulta GetFeature. ¿Qu´e est´a preguntando? Una prueba con Poster13 para hacer este GetFeature. 13 https://code.google.com/p/poster-extension/ Web Feature Services - WFS Veamos qu´e pasa con el GetFeature Web Feature Services - WFS Veamos qu´e pasa con el GetFeature El resultado lo vemos en el navegador XML Web Feature Services - WFS Hagamos un ejemplo con QGIS de edici´ on distribuida...crucemos los dedos! 1. Primero vamos a crear la conexi´ on al servicio WFS con estos datos: Nombre: Curso GeoINTA URL: http://wms.geointa.inta.gob.ar/curso/wfs Nombre de usuario: curso Contrase˜ na: La dice Santiago ;) 2. Abrimos un proyecto qgs que descarga desde ac´a. Ojo que son todas capas que est´an 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 opci´ on Campos elegimos el atributo t objeto Luego Control de Edici´ on y vamos a Mapa de valor Web Coverage Services - WCS WCS define una interfaz est´andar y operaciones que permiten acceso interoperable a coverages geogr´aficos (o geoespaciales). El grid coverage permite representar contenidos de im´agenes satelitales, fotograf´ıas a´ereas, modelos de elevaci´on, etc. WCS permite el acceso a im´agenes raster facilitando la consulta de los valores por p´ıxeles. Algunos de los m´etodos que implementa son: GetCapabilities recupera una lista de datos del servidor, as´ı como las operaciones y par´ametros WCS v´alidos. DescribeCoverage es informaci´ on sobre la cobertura que un cliente quiere consultar. Retorna informaci´ on sobre los crs, los metadatos, el dominio, el rango y los formatos que est´a disponible. GetCoverage Devuelve una cobertura en un formato bien conocido. Como una petici´ on WMS GetMap, pero con varias extensiones para apoyar la recuperaci´ on de las coberturas. Catalog Services for the Web - CSW El estandar de interface OGC Catalogue Service especifica un patr´ on de dise˜ no16 para la definici´ on de interfaces para la publicaci´ on y b´ usqueda de colecciones de informaci´on descriptiva (metadatos) sobre datos geoespaciales, servicios y objetos de informacion relacionada. 16 OSGEO csw overview Catalog Services for the Web - CSW Unas pruebas en QGIS GeoNetwork GeoINTA: http://geointa.inta.gov.ar/geonetwork/srv/es/csw 1. Abrir QGIS, vamos a utilizar un complemento que se llama MetaSearch Catalogue Client que si no est´a instalado... ya saben que hacer :D Ir a Complementos → Administrar ... lo buscamos y lo instalamos. 2. Ahora abrimos haciendo clic en el ´ıcono 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 b´ usqueda con el t´ermino ”pehuaj´o” utilizando la extensi´ on del mapa. 6. ¿Qu´e ocurrio? ¿A qu´ıen le trajo resultados? Estilos SLD y Consultas Para esto ya tenia otras diapo!! ;) Metadatos 17 Definici´on 1: Un metadato describe informaci´on sobre un recurso (informaci´ on espacial, capa digital o set de informaci´on). En esencia consiste en ”datos acerca de otros datos”. Definici´on 2: Un metadato consiste en un conjunto de atributos ´o elementos necesarios para describir y documentar un recurso en particular. 17 http://www.idera.gob.ar/portal/sites/default/files/unidad 4 metadatos.pdf Metadatos 18 Desentramando... No es una herramienta dise˜ nada espec´ıficamente para asegurar los derechos de propiedad intelectual de un recurso desarrollado, 18 http://www.idera.gob.ar/portal/sites/default/files/perfil metadatos idera v14.pdf Metadatos 18 Desentramando... No es una herramienta dise˜ nada espec´ıficamente para asegurar los derechos de propiedad intelectual de un recurso desarrollado, su fin principal es asegurar, para el usuario interesado en un recurso, la documentaci´ on m´ınima indispensable para juzgar al recurso, su confiabilidad pr´ actica y alcance, su grado de actualizaci´ on y las responsabilidades involucradas en su creaci´ on, entre innumerables atributos posibles. 18 http://www.idera.gob.ar/portal/sites/default/files/perfil metadatos idera v14.pdf Metadatos Y qu´e podemos ”metadatear” Datos geogr´ aficos Vectoriales Mapas papel, Atlas, Ficheros digitales, Rasters Ortofotos, Im´agenes de sat´elite, MDT... Bases de Datos, tablas de atributos, etc. Servicios Web: Capacidades de nuestros servicios OGC Recursos disponibles: Programa, aplicaci´ on, sistema, proyecto, libro, art´ıculo, conferencia, autor, organismo, etc. Metadatos Caracter´ısticas... Responsables de su creaci´ on: Organismos productores de datos y servicios Para describir la informaci´ on y garantizar las b´ usquedas: Archivos de metadatos estructura y terminolog´ıa com´ un Para facilitar su intercambio a trav´ es de Internet: Archivos de metadatos mismo lenguaje y formato (XML) Metadatos Paquete de descriptores Un subconjunto m´ınimo de elementos considerados necesarios e indispensables Por ejemplo: N´ ucleo (CORE) de la norma ISO 19115 un subconjunto m´ınimo de elementos. Metadatos Normas Internacionales que regulan Para paquetes de descriptores: CORE ISO 19115 ISO 19115:2003 DUBLIN CORE – ISO 15836:2003 N´ ucleo Espa˜ nol de Metadatos (NEM) – IDEE Perfil Brasilero MGB Nucleo MetaDatos Latinoamericano IPGH Implementaciones: ISO 19139 provides the XML implementation schema for ISO 19115 specifying the metadata record format and may be used to describe, validate, and exchange geospatial metadata prepared in XML. Metadatos ¿Qu´e es un perfil de metadatos? Un perfil de metadatos consiste en un conjunto particular de descriptores, adoptados para la documentaci´ on de informaci´on 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. Metadatos Los Elementos Clases: A. Informaci´ on de Identificaci´ on B. Informaci´ on sobre la Calidad de los Datos C. Informaci´ on del Sistema de Referencia D. Informaci´ on de Distribuci´ on E. Informaci´ on del Conjunto de Entidades de Metadatos Ordenes: A. Obligatorio B. Opcional C. Condicional El Gestor GeoINTA Integraci´ on de Recursos interoperables ¡¡Esto lo vemos desde la Web!!
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