UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID   ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS EN TOPOGRAFÍA,                      GEODESIA Y ...
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A mis padres
ÍNDICE1. INTRODUCCIÓN    1.1. Introducción    1.2. Marco    1.3. Estructura organizativa del proyecto2. ESTRUCTURACIÓN DE ...
3. DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOESPACIAL          3.1. Introducción          3.2. Entornos en línea                  Int...
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6. CONCLUSIONES     6.1. Introducción     6.2. Análisis online     6.3. Infinitas combinaciones y posibilidades (Mashups)7...
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2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL      2.4. Un lenguaje (XML)      Definición      XML, siglas en inglés de ...
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2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL        2.5. Metadatos      Definición       Son datos que describen otros ...
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ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. APLICACIÓN EN PRODUCTOS CARTOGRÁFICOS DEL I.G.N.

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Esta memoria viene marcada por la relación del Proyecto Fin de Carrera (PFC) que se tiene que realizar para obtener el título de Ingeniero Técnico en Topografía en la EUITT (Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Topográfica) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).
En este trabajo se describen lo que podría denominarse un "estado de las artes" en el que se encuentran las distintas tecnologías de la información geográfica, no sólo de producción, sino también de diseminación, incluyendo la organización previa de los datos de índole geográfica. Para comprobar las posibilidades, aunque sea de una forma sucinta, se han puesto en práctica algunas de esas técnicas para la confección de información susceptible de ser diseminada mediante Internet, mediante un sencillo visualizador o cliente ligero, a modo de ejemplo; mediante la confección de ficheros
kml para ser visualizados con el API de Google Earth y mediante la creación de ficheros
GeoPDF.
Para ello, fue facilitada una información de partida, consistente en la base de datos
geográfica empleada por el IGN para la elaboración de la base cartográfica nacional a escala 1:200.000 de dicha entidad, denominada BCN200.
Además, se trata de proponer flujos de trabajo para resolver algunas carencias en los servicios de diseminación de los que disponían, principalmente en lo que se refiere a la visualización de sus productos clásicos, como la simbolización de sus mapas.

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  1. 1. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS EN TOPOGRAFÍA, GEODESIA Y CARTOGRAFÍA TITULACIÓN DE INGENIERO TÉCNICO EN TOPOGRAFÍA PROYECTO FIN DE CARRERA ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. APLICACIÓN EN PRODUCTOS CARTOGRÁFICOS DEL I.G.N. Madrid, (Octubre, 2010)Alumno: Alejandro Zappala Delgado Tutor: Rufino Pérez Gómez Cotutor: José Antonio Merino
  2. 2. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS EN TOPOGRAFÍA, GEODESIA Y CARTOGRAFÍA TITULACIÓN DE INGENIERO TÉCNICO EN TOPOGRAFÍA PROYECTO FIN DE CARRERA ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. APLICACIÓN EN PRODUCTOS CARTOGRÁFICOS DEL I.G.N. Madrid, (Octubre, 2010)Alumno: Alejandro Zappala Delgado Tutor: Rufino Pérez Gómez Cotutor: José Antonio Merino
  3. 3. A mis padres
  4. 4. ÍNDICE1. INTRODUCCIÓN 1.1. Introducción 1.2. Marco 1.3. Estructura organizativa del proyecto2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL 2.1. Orígenes y evolución de la comunicación entre ordenadores 2.2. Conceptos Redes basadas en servidores (Estructura cliente/servidor) Software de redes TCP/IP Estandarización 2.3. IDE Definición Clasificación de las Infraestructuras de datos espaciales La directiva INSPIRE 2.4. Un lenguaje (XML) Definición XML Schema GML (Geographic Markup Language) KML (Keyhole Markup Language) 2.5. Metadatos Definición de metadatos Metadatos de información geográfica 2.6. Formatos digitales de información gráfica geoespacial Ráster Datos CAD Datos SIG GeoPDF 2.7. Escalabilidad
  5. 5. 3. DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOESPACIAL 3.1. Introducción 3.2. Entornos en línea Introducción Mapas estáticos de sólo visualización Mapas estáticos interactivos Mapas dinámicos de sólo visualización 3.3. Servicios Web 3.3.1. Introducción 3.3.2. Servicios Web OGC Conceptos Servicios de Mapas Web (WMS) Introducción Elementos de servicio básicos Catálogo de servicios Servicio de Entidades Geográficas (WFS) Introducción Elementos de servicio básicos Servicio de Coberturas (WCS) Catalogue Web Service (CWS) 3.3.3. Servidores de Mapas con herramientas comerciales Geomedia WebMap ESRI Google Maps y Google Earth 3.3.4. Servidores de Mapas con aplicaciones libres Mapserver Geoserver 3.4. Las distintas API para la visualización de datos espaciales (Clienteligero) 3.4.1. Entornos cerrados 3.4.2. Open Source 3.4.3. Otras fórmulas comerciales
  6. 6. 4. ANÁLISIS ESPACIAL Y PRODUCCIÓN CARTOGRÁFICA (CLIENTEPESADO) 4.1. Introducción 4.2 Tipos de software cliente de GIS 3.2.1. Clientes ligeros 3.2.2. Clientes pesados 4.2. Campos de Aplicación 4.3. Fuentes de información 4.4. Análisis espacial 4.4.1. Análisis Vectorial 3.4.1.1. Consultas de atributo 3.4.1.2. Consultas espaciales 3.4.1.3. Zonas de Influencia 3.4.1.4. Atributos funcionales 4.4.2. Análisis Ráster 3.4.2.1. Álgebra de mapas 3.4.2.2. Operadores 4.5. Producción de mapas 4.5.1. Conceptos 4.5.2. Cartografía temática 4.6. Software de análisis SIG disponibles de mayor aceptación 4.6.1. Open Source (La investigación) 4.6.1.1. GRASS 4.6.1.1. gvSIG 4.6.2. Entorno propietario (La explotación) 4.6.3. Open source para la elaboración de nuevos entornos a medida 3.6.3.1. SEXTANTE5. RESULTADOS 5.1. Introducción 5.2. Datos de partida 5.3. Reducción al marco geográfico de la Comunidad de Madrid 5.4. Edición y depuración de los datos 5.5. Obtención de nuevos atributos a través de Internet 5.6. Entorno layout 5.7. Exportar a kmz desde Geomedia (Preparación de la vista) 5.8. Exportación de las clases de entidad a los formatos SHP y GML 5.9. Creación de archivos en formato GeoPDF 5.10. Primer servidor de mapas (Mapserver) 5.11. Servidor final (Geoserver) 5.12. Simbolización mediante archivos SLD 5.13. Organización de la información para distintos clientes con servidor de mapasGeoserver 5.14. GeoWebCache 5.15. Visualizador WMS Openlayers (Cliente ligero) 5.16. Google Earth como cliente ligero 5.17. Google Earth como servidor de mapas para cliente Openlayers 5.18. Visión global del trabajo efectuado
  7. 7. 6. CONCLUSIONES 6.1. Introducción 6.2. Análisis online 6.3. Infinitas combinaciones y posibilidades (Mashups)7. PRESUPUESTOAPENDICE I. La directiva INSPIRE 1. Definición 2. Líneas Generales de la Directiva 3. Principios de INSPIRE 4. Productores 5. Usuarios 6. Datos susceptibles de la DirectivaAPENDICE II. XML 1. Un Lenguaje (XML) 1.1. Definición 1.2. Objetivos de XML 1.3. Funciones de XML 1.4. Ventajas de XML 1.5. Estructura de un documento XML 1.6. XML Schema 1.7 La familia XML 2. GML (Geographic Markup Language) 2.1. Conceptos 2.2. Clasificación 2.3. Diseño 2.4. Tecnologías GML 3. KML (Keyhole Markup Language)APENDICE III. Metadatos 1. Definición de metadatos 2. Uso de los Metadatos 3. Clasificación de los Metadatos 4. Estructura de los Metadatos 5. Metadatos de Información Geográfica 6. Evolución de los Metadatos de Información GeográficaAPÉNDICE IV. FORMATOS RASTERAPENDICE V. PDF 1. Definición y propiedades 2. Propiedad intelectual. Tipos, versiones y permisos del PDF 3. Tipos de PDF
  8. 8. APÉNDICE VI. Servicio de Mapas Web (WMS) 1. Introducción 2. Elementos del servicio básicos 3. Operaciones de WMSAPÉNDICE VII. Styled Layer Descriptor (SLD) 1. Introducción 2. Definición 3. Componentes
  9. 9. 1. INTRODUCCION1. INTRODUCCIÓN Alejandro Zappala Delgado 9
  10. 10. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET.10 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  11. 11. 1. INTRODUCCION 1.1. Introducción Esta memoria viene marcada por la relación del Proyecto Fin de Carrera (PFC) que setiene que realizar para obtener el título de Ingeniero Técnico en Topografía en la EUITT(Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Topográfica) de la Universidad Politécnica deMadrid (UPM). Su elaboración comenzó en octubre de 2009 para terminar en septiembre de 2010,siendo la dedicación diaria de media jornada. 1.2. Marco Evolución de la Tecnología para la diseminación de datos geoespaciales Desde la aparición en la web de Google Earth, el interés por parte de la población porlas tecnologías de información geoespacial, se ha disparado multiplicando sus posibilidades enla colaboración y distribución. Pero antes de ello, las tecnologías de información geoespacialhabían tenido una evolución previa, pasando de los entornos desktop o de escritorio, con datospropios alojados en el mismo equipo informático donde se trabaja, a la conectividad entredistintas estaciones de trabajo con un servidor; luego bases de datos compartidas, hasta lallegada de herramientas en línea, restando peso al entorno de análisis desktop. La diseminaciónde estos datos, por su parte, ha evolucionado de la mano de las tecnologías que han idodesarrollándose a la par hasta el uso del móvil en nuestros días. Este trabajo fue facilitado por parte de José Antonio Merino, cotutor del proyecto, quepuso a disposición del proyecto la base de datos cartográfica del Instituto Geográfico Nacional aescala 1:200.000 para ser utilizada como cartografía base y ser publicada por Internet medianteun visualizador, disponiendo así de datos reales con los que experimentar las diversas técnicasque más tarde se desarrollarían. 1.3. Estructura organizativa del proyecto - Revisión Bibliográfica El trabajo comenzó con una revisión bibliográfica de publicaciones relacionadas con latemática del proyecto. Así, para la elaboración de este proyecto fue necesaria una familiarización con todo tipode técnicas relacionadas con la información geoespacial, comenzando por el diseño y desarrollode sistemas de información geográfica por medio de las distintas herramientas digitalesdiseñadas para ello, con sus peculiaridades, sobretodo en lo que a la estructuración y a losdistintos formatos de su información se refiere. Es decir, un estudio y análisis de los flujos deproducción y reproducción de cartografía en entorno SIG (ventanas de Composición). Era además muy importante el conocimiento de las legislaciones y protocolosrelacionados con la diseminación de datos y confección de las denominadas infraestructuras deinformación espacial, que se están instaurando por parte de los organismos oficiales en nuestrosdías, gracias a la publicación de la Directiva Europea Inspire, que insta a los estados miembros acompartir sus datos, no solo entre los diversos organismos que emplean este tipo de informaciónsino también con sus ciudadanos. Por otro lado, era necesario también el estudio de las técnicas que, a tal efecto, tanto deforma empresarial como dentro del ámbito del software libre, se habían estado empleando antes Alejandro Zappala Delgado 11
  12. 12. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET.de la instauración legislativa de estos recursos. - Recopilación de los datos relevantes del proyecto Una vez capacitado para empezar a manejar información geoespacial, se comenzó conla recopilación de datos que puedan ser útiles para la elaboración de este proyecto, como puedenser bases de datos en distintos formatos, mapas, imágenes, etc, así como de diversos proyectos yejemplos de aplicación que pueden encontrarse en Internet. Mediante la cartografía base facilitada, depurada para su utilización en el ámbitogeográfico de la Comunidad de Madrid, se realizaron distintas colecciones de cartografíatemática gracias a la incorporación y adaptación de la diversa información disponible enInternet, principalmente hojas de cálculo Excel, fáciles de incorporar en bases de datos,añadiendo así atributos a las entidades geográficas. - Estudio de los flujos productivos y potenciales de diseminación de informaciónespacial del formato GeoPDF. Fue con esta cartografía con la se comenzó a publicar diversa cartografía susceptible deser diseminable a través de Internet, sin disponer de un servidor de mapas. Se crearon asíficheros tanto GeoPDF, como kml, legibles por el visualizador de Google. - Análisis y aplicación de diversas tecnologías de publicación de mapas en Internet. El paso siguiente fue el estudio de las diversas plataformas para la publicación de datosgeoespaciales mediante servidores de mapas. Esto implica un enfoque de la información muchomás abstracta, dejando de un lado la parte visual, para concentrase en la estructuración yformatos que han de alojarse para un aprovechamiento óptimo posterior de la información. Dada la aplicación comercial en entorno propietario en el que fueron confeccionados losdatos, fue necesaria una transformación del formato de sus capas a otro mucho más versátil,eligiendo cuidadosamente los sistemas de referencia y proyección. Se preparó después un servidor de software abierto Mapserver, tradicionalmenteutilizado para la diseminación de pequeños volúmenes de datos, dado que no se integra conningún tipo de base de datos, pero pionero en este tipo de tecnologías. Dada la complicación que supuso la integración de los ficheros a compartir, así como supoca versatilidad, se preparó además un servidor de software abierto Geoserver, proyectomucho más evolucionado, sobretodo en lo que al entorno de administrador se refiere. Ademásde poder ofrecer servicios WFS y WCS, mucho más versátiles y útiles para los consumidores deinformación geográfica. Decir además, que es capaz de ser un repositorio de información paraser visualizada con Google Earth mediante conexiones a este servidor. La última parte del proyecto es la relacionada con la confección de un sencillovisualizador con el que poder ofrecer todos estos mapas. Se empleó para ello la librería desoftware libre Openlayers, elaborada enteramente en Javascript, de fácil integración en unentorno Web. Lo más destacado fue la elaboración de un catálogo de ficheros descriptores de estilosde capa (SLD), conforme con OGC, que hiciese la visualización del mapa 1:200.000, del IGN lomás parecido posible con su representación tradicional, además de crear distintasrepresentaciones para distintos grados de zoom, de forma que no se empastase la información enescalas pequeñas.12 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  13. 13. 1. INTRODUCCION Otro catálogo parecido fue necesario para la diseminación mediante Google Earth yGoogle Maps, dadas sus diferencias con los entornos completamente OGC. Estosvisualizadores, son también de fácil integración en archivos HTML, mediante la obtención deidentificadores API. Alejandro Zappala Delgado 13
  14. 14. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET.14 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  15. 15. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL Alejandro Zappala Delgado 15
  16. 16. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET.16 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  17. 17. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL 2.1. Orígenes y evolución de la comunicación entre ordenadores Comenzaremos este estudio haciendo un recorrido a través de la historia, desde los añossesenta, para ir viendo la evolución de la tecnología, década por década, tanto de lasherramientas de hardware como de software para la elaboración de cartografía, así como de lasleyes, normas, acuerdos gubernamentales, empresariales y académicos que nos han llevadohasta las enormes capacidades, gracias a Internet, de adquisición y análisis de informacióngeoespacial de que disponemos hoy en día. Década de los 60: Procesamiento por lotes: BATCH Durante los años sesenta, cada equipo informático funcionaba como una caja cerradaincompatible con los demás. Debido a ello y a su envergadura, los usuarios utilizaban un soloordenador por turnos. Desde que en 1961 Leonard Kleinrock plantease la factibilidad teórica delas comunicaciones vía paquetes, en lugar de circuitos, y que poco más tarde, en 1964 IBMlanzase la primera arquitectura de computadores que permitía intercambiar programas yperiféricos entre los distintos componentes de dicha arquitectura, comienza una vertiginosacarrera por interconectar todo equipo informático, creando el concepto de red. Así, la primerared de ordenadores ve la luz en 1965, cuando Larry Roberts, ingeniero de ARPA conecta pormedio de una línea telefónica un ordenador TX2 en Massachussets con un Q-32 situado enCalifornia, creando la primera red de Área Amplia (WAN). Es en el Laboratorio Nacional de Física de Gran Bretaña (NPL) donde se crea unaprimera red experimental en 1968, definiendo el concepto de un ordenador servidor (host). Alaño siguiente, el Pentágono decide financiar su propio proyecto y se establece la primera red yel primer ordenador host en Estados unidos en la universidad de California (UCLA), el origende ARPAnet, que se conectó después con otro tres ordenadores host situados en Santa Bárbara(California), la Universidad de Utah, e Inglaterra (Research Institute of Stanford). Se trataba de construir un sistema distribuido y descentralizado en el que cada terminaltenga la misma importancia. Para ello, era necesaria la creación de un protocolo dentro de cadared, que controlase el uso del servidor de cada Terminal, para distribuir sus recursos (NetworkControl Protocol). Década de los 70: Timesharing En 1971 se crea el primer microprocesador, propiamente dicho y poco después delprimer sistema operativo multitarea y multiusuario, UNIX, dando capacidad de cálculo a cadaequipo para dar servicio simultáneamente a múltiples usuarios dentro de una misma red. Ambas arquitecturas iban evolucionando a la vez. Por un lado la de red, y por otro, laforma de comunicar distintas redes entre sí, de forma que en 1972, Ray Tomlinson, de BBN(Bolt, Beranek and Newman), escribió el software SENDMSG, de envío-recepción de mensajesde correo electrónico, impulsado por la necesidad que tenían los desarrolladores de ARPANETde un mecanismo sencillo de coordinación. Roberts expandió su valor añadido escribiendo elprimer programa de utilidad de correo electrónico para relacionar, leer selectivamente,almacenar, reenviar y responder a mensajes. Desde entonces, la aplicación de correo electrónicose convirtió en la mayor de la red durante más de una década. En Octubre 1972, Bob Kahn organiza la primera demostración pública de nodos deArpanet en la International Computer Communication Conference. Debido al éxito obtenido,Vinton Cerf y Bob Kahn publican en 1974 un estudio donde se especifica en detalle el diseño deun nuevo protocolo que permitiría la intercomunicación entre redes, haciéndose al año siguiente Alejandro Zappala Delgado 17
  18. 18. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET.la primera prueba de comunicación entre dos redes con protocolos TCP/IP, entre la Universidadde Stanford y la Escuela Universitaria de Londres. En 1976 nace Ethernet , desarrollado por el Dr. Robert M. Metcalfe, cuyo sistemapermite el uso de cables coaxiales que permiten transportar la información de forma más rápidaque, junto con el microprocesador LSI-11/2 hicieron posible la primera red de área local (LAN)en la historia del diseño asistido por ordenador (CAD), creada por Intergraph Inc. Durante los siguientes años van experimentándose distintas formas de red, comoUSENET, una red para intercambio de noticias grupales, creada por Steven Bellovin y losprogramadores Tom Truscott y Jim Ellis, o BITNET (Because it is Time Network), creada porIBM, utilizada para mensajes de correo y listas de interés. Década de los 80: Workstations Es a partir de los años 80 cuando se crea el concepto de Workstation, de forma que cadausuario dispone de un ordenador con capacidades de almacenamiento y de cálculo. En 1980, MS Computing, la empresa que dispuso de tecnología para que el hombrepisara la luna, cambia su nombre a Intergraph Corporation, reflejando su dedicación a losgráficos y desarrolla el primer terminal de computadora con tecnología raster. Es el debut de laresolución dual de 1280 x 1024 píxeles, que se convierte en el estándar en la visualización dealta resolución, el mismo que hoy en día. Ese mismo año se funda GDT (Geographic DataTechnology). Se trata de una compañía pionera en el desarrollo de cartografía específica para suuso en el marketing. La fabricación masiva de ordenadores surge con el primer PC en 1981, gracias a laaparición de los procesadores de 8 y 16 bits creados por Intel. Esto supuso un verdaderoimpulso en el desarrollo de herramientas informáticas en el ámbito cartográfico: En 1982 Autodesk, Inc. lanza Autocad Versión 1.0 (Release 1). Esta herramienta deCAD permitía crear dibujos técnicos detallados, además de ser económicamente accesible parapequeñas empresas de diseño, ingeniería y arquitectura. Ese mismo año se crea el proyecto GRASS, (Geographic Resources Analysis SupportSystem) el software desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros del Laboratorio de Investigaciónde Ingeniería de la Construcción del Ejército de los Estados Unidos (USA-CERL) comoherramienta para la supervisión y gestión medioambiental de los territorios bajo administracióndel Departamento de Defensa. Mientras se iba avanzando en las posibilidades cartográficas, se fue gestando lo queconoceremos más tarde como Internet, gracias a que en 1981 se terminó de definir el protocoloTCP/IP (Transfer Control Protocol / Internet Protocol). Así, ese mismo año, la National ScienceFoundation de Estados Unidos crea una red de comunicaciones llamada CSNET que transmite a56 kbps, sin necesidad de acceder a ARPANET, independizándose así la comunidad científicacivil del control militar. En 1984 ARPANET se divide en 2 redes centrales: MILNET Y ARPANET. La primeraera de uso estrictamente militar y la segunda, para mantener la investigación científica.Mientras, la comunidad científica crea NSFNET: The National Science Foundation Net, que daacceso a sus seis centros de supercomputación y a otras universidades a través de la ARPANET. Ese mismo año (1984) nace DNS (Servicio de Nombres de Dominios). El nuevosistema de DNS introdujo conceptos de jerarquías, por ejemplo, .com (comercios), .gob18 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  19. 19. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL(gobierno), etc. Europa empieza a avanzar hacia un uso más general del TCP/IP en su redCERNET, aunque una vez convertida, permanece aislada del resto de Internet, formando unapequeña Internet interna Los avances cartográficos impulsados por la tecnología informática llevaron a lacreación en 1984 de la International Geographical Union en Zurich, para crear un entornocomún internacional en lo que se refiere a información geográfica. Dentro de nuestras fronteras,es en 1986 cuando surge la Ley 7/1986 de Ordenación de la Cartografía, que regula el marco enel que se desarrolla la actividad cartográfica oficial en España. En 1985 sale al mercado la primera versión de MicroStation, llamada PseudoStation,desarrollada en 1980 por la empresa Bentley Systems, que en 1987 se convierte en una filial deIntergraph Co., apareciendo la primera versión de MicroStation con formato de archivos DGN,que fue también la primera versión en adoptar el nombre definitivo, con la versión 2.0. En 1987 Tele Atlas presenta el primer geocodificador para PC para transformar, a nivelnacional, direcciones postales a coordenadas geográficas. Más tarde, en 1989, patentará unatecnología capaz de estimar la posición de un vehículo para asistir a la navegación, creando elconcepto de “map matching” Durante ese mismo año, la NSF (The National Science Foundation) otorga unaconcesión a Merit Network,Inc., para operar y administrar futuros desarrollos del troncal de laNSFNET. Merit Network, Inc. en una asociación con IBM, Corp. y con MCITelecomunications, emprendieron investigaciones para el rápido desarrollo de nuevastecnologías para redes. Empieza la verdadera explosión de Internet y ese año se incorporandiversas redes de Europa hasta que en 1988, dentro del Plan Nacional de Investigación yDesarrollo, en España, se crea un programa para la Interconexión de los Recursos Informáticosde los centros de investigación (IRIS) que fue gestionado, en sus inicios, por Fundesco(Fundación de Telefónica) En 1989, Tim Berners-Lee del Centre Européen de Recherche Nucléaire (CERN), enGinebra, inventa un sistema de información en la red con posibilidades hipertextuales ymultimedia. Había nacido la World Wide Web. Mientras, en 1990, Intergraph se había convertido, dado su coste, en líder del mercadodel CAD, por lo que sale a la venta MicroStation 4.0, con una interfaz muy mejorada, capacidadde importar ficheros DWG, y un lenguaje propio para desarrollar aplicaciones llamadoMicroStation Development Language (MDL). Década de los 90: La eclosión de Internet. Paso del CAD al SIG Es durante la década de los noventa cuando se comienza a gestar el “networkcomputing”, de forma que cada usuario disponga de muchos ordenadores. Intel comienzaa desarrollar la línea Pentium en 1993 y nace Windows 95 poco más tarde. ARPANET se clausura en 1990 y en 1991 se lanza el proyecto Supercarretera de lainformación, proclamándose como nuevo protocolo el http para la WWW, que funciona“encima de” TCP/IP. Ese mismo año, al fin, la red IRIS se conecta a Internet para dar servicio alas universidades españolas. También en 1991, GRASS se pone a disposición pública a través de Internet. Supopularidad se incrementa en universidades, empresas y agencias gubernamentales. Alejandro Zappala Delgado 19
  20. 20. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. En 1992, a partir de la Conferencia de las Naciones Unidas para el desarrollo y medioambiente celebrada en Río de Janeiro, surge la iniciativa Agenda 21, una llamada a larecopilación de información medioambiental en todo el planeta. Ese mismo año, el Comité Europeo para la Normalización, CEN, crea un comitéespecífico con responsabilidad en lo que se refiere a estándares geográficos. En 1992 se forma la Internet Society (Sociedad de Internet), pero no es hasta 1993 quese hace un uso generalizado de una aplicación en concreto para navegar por la Web. La primeraaplicación con semejante éxito fue Mosaic. En septiembre de 1993 se inició el primer servidor Web en español, mientras queCanadá ya disponía del primer atlas nacional online. Es en estos años cuando comienza a crearse el concepto de Infraestructura de datosespaciales, de forma que en 1994, la organización internacional para la estandarización crea elcomité técnico 211 (ISO/TC211) con responsabilidades en lo que se refiere a la informacióngeoespacial y a la geomática, dando pautas a las distintas naciones para ir creando sus propiasinfraestructuras, hasta que en 1996, se establece la Asociación de Infraestructuras deInformación Espacial Global GSDI. (Global Spatial Data Infrastructures Association). También en 1994, y a raíz de la Orden ejecutiva 12906 (1994, Abril) del presidente deEE.UU. Bill clinton, se eliminan las restricciones de uso comercial de la red y el gobierno deEE.UU. deja de controlar la información de Internet. Netscape, se convierte en el productocomercial que reemplaza a Mosaic. Por otro lado, la Red IRIS comienza a ser gestionada por elConsejo Superior de Investigaciones Científicas y es la entidad encargada de asignar losnombres de dominio .es. Este mismo año se funda el Open Geoespatial Consortium, una entidad formada tantopor organismos oficiales como por empresas privadas en un intento de crear un marco deinteroperabilidad entre su información. En 1995, la troncal de la red NSFNET es reemplazada por una nueva arquitectura deredes, llamada vBNS (very high speed backbone network system), esto significa sistema deredes con troncal de alta velocidad, que utiliza los Network Service Providers, (Proveedores deServicios de Redes), redes regionales y Network Access Points (NAPs). A la par con laaparición en el mercado del sistema operativo Windows 95, nace el Internet comercial yMicrosoft Explorer sustituye al navegador Netscape en importancia. Mientras, Tele Atlas y la division cartográfica del Robert Bosch Group se fusionan ylanzan al Mercado el mapa europeo de carreteras digital navegable (Tele Atlas Europeannavigable digital road map) En 1997, durante una sesión especial de la Asamblea de las Naciones unidas, se firma elProtocolo de Kyoto, donde se insta a los países miembros a la implementación en sus políticasde desarrollo las pautas marcadas por Agenda 21. En el ámbito cartográfico, en 1997 sale al mercado Autocad Versión 14, que pasa de osa Windows. Mientras, ante el anuncio de USA-CERL de que dejaría de dar soporte al programaGRASS, la Universidad de Baylor se hace cargo de su desarrollo. A partir de esta fechaaumenta su aceptación dentro del mundo académico. Además de GRASS, comienza a generalizarse el uso de software de SIG en el ámbitoprivado y nace en 1998 el formato ESRI Shapefile desarrollado para el software ArcView GIS,20 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  21. 21. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIALque se convertirá en un estándar de facto dentro de los formatos de archivos de SIG. Comenzabaa usarse de forma generalizada información geográfica y bases de datos dentro de un mismoentorno.The FGDC working with OMB and its federal agency representatives began a $40M multi-agency budget initiative to accelerate the application of the NSDI 1998 Se funda en California la Iniciativa de Código Abierto (Open Source Initiative,OSI) como una corporación para el beneficio público. En 1999 GRASS 5.0 libera el código del programa bajo licencia GNU GPL y pasa aformar parte de los primeros ocho proyectos de la Fundación OSGeo. Para entonces, se podíancontabilizar al menos 11 infraestructuras de datos espaciales en diversos puntos de desarrollo,tanto en grandes potencias como EEUU, Canadá y Australia, como en países pequeños como enlos Países Bajos o Portugal, así como en países en vías de desarrollo como Malasia, Indonesia yQatar. 2000-2010: La implantación de las IDE En abril del año 2000, el Open Geospatial Consortium, después de varios años deinvestigación, crea la especificación WMS 1.1.1. (Web Map Service), un servicio capaz deproducir imágenes de mapas en un formato estándar (PNG, GIF, JPEG, etc) como respuesta aun conjunto estándar de parámetros de consulta, en un intento de poder compartir informacióngeoespacial desde distintas plataformas sin tener que transformar la arquitectura de las distintasbases de datos geoespaciales, ni los formatos de los datos que contienen, creando un marco deinteroperabilidad. Por otro lado, en 2001 nace el lenguaje KML, como resultado del esfuerzo de lasdistintas organizaciones federales del gobierno de EEUU que desde 1998, dentro de la “DigitalEarth Initiative” (DEI), auspiciada por la NASA, se habían centrado en la interoperabilidad desus recursos, tanto entre infraestructuras como organizaciones. En junio de 2001, en la Cumbre de Gotemburgo de jefes de Estado, la ComisiónEuropea (CE), propone ante los países miembros, la necesidad de dotar a Europa de lacapacidad de observación de su territorio en lo que concierne a medioambiente y seguridad einsta a la CE a organizar unos servicios que deben estar operativos en 2008. A su vez, en 2002, OGC publica la especificación WFS (Web Feature Service) que dabauna solución para la estandarización de las consultas y respuestas a dichas consultas de datos enformato vectorial. En 2003, la Cumbre Mundial para el Desarrollo Sostenible de Johannesburgo,Sudáfrica, desemboca en un esfuerzo para ilustrar la capacidad, posibilidad y el beneficio deluso de información geográfica digital mediante Internet para un desarrollo sostenible. Ese mismo año, el comité técnico ISO TC 211 aloja los perfiles para el desarrollo deestándares europeos para datos geográficos en su norma ISO 19115, se crea la ENV (Euro-Norma Voluntaria) 12657 referente a metadatos, es decir, descripción de los datos deinformación geográfica y Dublin Core es definido por la norma ISO Standar 15836. Nace elNúcleo Español de Metadatos (NEM). En 2004 se publica el Real Decreto 1476/2004, de 18 de junio, por el que se desarrollala estructura orgánica básica del Ministerio de Fomento (BOE n.148, de 19 de junio de 2004).Éste, desarrolla las funciones de la Dirección General del Instituto Geográfico Nacional, quecomienza el Plan Estratégico 2004-2007, para la consecución de una infraestructura de datos Alejandro Zappala Delgado 21
  22. 22. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET.española mediante diversos planes: SIANE, PNOT, PNT, PNOA, así en junio de 2004 se lanzael Geoportal IDEE con cinco servidores: IGN, IDE de Cataluña, La Rioja, Castilla la Mancha yla Universidad de Zaragoza. El 23 de julio de 2004 nace el proyecto INSPIRE (Infraestructura de datos espacialeseuropea) como propuesta de Directiva del Parlamento y del Consejo Europeo presentada por lacomisión. Mientras, se lanza OpenStreetMap, un proyecto colaborativo creado por Steve Coastpara crear mapas gratuitos y editables, utilizando información geográfica capturada condispositivos GPS móviles, ortofotografías y otras fuentes libres. Esta cartografía, tanto lasimágenes creadas como los datos vectoriales almacenados en su base de datos, se distribuyebajo licencia Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.0. Durante 2005, Vint Cerf, considerado uno de los padres de Internet, es contratado porGoogle y poco más tarde, a finales de junio, se pone a disposición pública Google Earth 3.0.Más tarde, nace el Proyecto Cartociudad, una API para la visualización de la informacióngeográfica oficial española. Este mismo año, la versión 1.3.0. de WMS se incluye como ISO en el documento19128. En 2006 ESRI publica el visualizador Arcgis Explorer, que funciona para la mayoría desus plataformas de SIG, utilizando un globo virtual como interface. En mayo de 2006, nace Wikimapia: Un mapa propietario en línea que combinaGoogle Maps con un sistema wiki, permitiendo a los usuarios añadir información, en forma denotas, en cualquier localización del planeta. Durante ese mismo año, el grupo de trabajo para la información geográfica de laNaciones Unidas desarrolla las estrategias y el marco de gobierno para la consecución de supropia IDE. También desde este año, la comunidad Open Source GIS se adhiere a la Open SourceGeospatial Foundation (OSGeo). A finales de 2006, Google Earth añade una nueva capa llamada "Geographic Web" queincluye una integración con Wikipedia y Panoramio. Tras casi tres años de trabajo, el 14 de marzo de 2007 se aprueba la Directiva2007/2/CE por la que se establece una infraestructura de información espacial en la ComunidadEuropea e insta a sus países miembros a tenerla preparada para marzo de 2009. La respuestaespañola ante ese reto se cristaliza en forma de Real Decreto 1071/2007 de 27 de julio, por elque se regula el Nuevo sistema de referencia geodésico oficial en España: ETRS89 y el RealDecreto 1545/2007, de 23 de noviembre, por el que se regula el Sistema Cartográfico Nacional(BOE n. 287, de 30 de noviembre de 2007). En este último, establece al Consejo SuperiorGeográfico como el órgano de dirección del Sistema Cartográfico Nacional. Tiene caráctercolegiado, depende del Ministerio de Fomento y ejerce la función consultiva y de planificaciónde la información geográfica y la cartografía oficial. En septiembre de 2008, TerraGo Technologies ofrece la especificación GeoPDF alOGC para ser uno más de sus estándares. 04/12/08 Reglamento CE 1205/2008 de la comisión por el que se ejecuta la Directiva2007/2/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en lo que refiere a metadatos.22 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  23. 23. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL Resumen Podemos hacer un breve resumen en cuanto a la evolución de los datos espaciales serefiere, en los siguientes pasos: 1. Mapas creados con herramientas CAD (Diseño asistido por ordenador) 2. Mapas creados mediante herramientas MDT (Modelos digitales del terreno) 3. Reconstrucciones tridimensionales en entornos de ingeniería. 4. Cartografía multimedia. Animaciones. 5. Desarrollo de mapas mediante herramientas SIG (Sistemas de informaciónGeográfica) 6. Publicación de mapas en Internet. Web 1.0. Información estática. 7. Sistemas de información Geográfica e Internet: Sistemas de Información Territorial(SIT) 8. Infraestructuras de Datos Espaciales (IDE) 9. Convergencia entre SIG en Internet y las IDE mediante servicios OGC. El OpenGeospatial Consortium desarrolla estándares de interoperabilidad para los componentessoftware que procesan información geoespacial. Los servicios OGC actúan como puente entrelos conceptos y herramientas SIG y las Infraestructuras de datos espaciales. Alejandro Zappala Delgado 23
  24. 24. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. 2.2. Conceptos Redes basadas en servidores (Estructura cliente/servidor) Hasta la creación de protocolos que intercomunicasen equipos informáticos, e inclusodespués, el peso de los datos, los recursos y las aplicaciones estaba en cada ordenador, quefunciona como entorno cerrado, compartiéndose sólo resultados finales cuando es el caso. En las redes basadas en servidores, existe un ordenador central denominado servidorque proporciona a los ordenadores clientes (estaciones de trabajo) el acceso a los recursos y a lainformación. Un cliente solicita servicios a la red, por ejemplo, pide acceso a los archivos de undisco duro remoto o a una impresora remota. La principal función de un servidor es atender las peticiones que le hacen las estacionesde trabajo (clientes) para utilizar recursos controlados directamente por él. Además se encargade los mecanismos de seguridad necesarios para evitar un uso dañino de estos recursos. Los tipos de servidores más frecuentes son los siguientes: Servidor de archivos: administra uno o más discos duros de gran capacidad donde hayficheros y aplicaciones de interés general. Servidor de impresión: gobierna el acceso a las impresoras para que los usuariospuedan imprimir sus trabajos desde distintos puntos de la red. Servidor de correo: administra las cuentas de correo electrónico de los usuarios,permitiendo así el envío y recepción de mensajes en la red. Servidor de bases de datos: gestiona el acceso a una base de datos. Servidor de comunicaciones: administra dispositivos de comunicación tales comomódems y routers, para que los usuarios tengan acceso a otras redes inalcanzables directamentedesde sus ordenadores. Servidor web: ofrece servicios web, sobre todo documentación multimedia y códigoejecutable en forma de páginas web.24 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  25. 25. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL Software de redes El software de red es la parte más importante de la red. Por encima de los problemasfísicos que suponen la transmisión de la información. El software de red está organizado por unconjunto de protocolos que proporcionan un conjunto de servicios. Utilizando los servicios proporcionados sobre un sistema de comunicación se puedenconstruir nuevos protocolos que proporcionen nuevos servicios más complejos. El software de redes está organizado en niveles que ocultan la complejidad de losniveles subyacentes. Los niveles no realizan otra actividad visible que no sea la comunicación entrelos niveles adyacentes. La comunicación virtual se realiza entre las entidades del mismo nivel. Fig.1.1. Niveles de comunicación del software de redes Alejandro Zappala Delgado 25
  26. 26. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. TCP/IP TCP/IP es la abreviatura de Transmission Control Protocol/Internet Protocol. Desde que en 1974 Vinton Cerf y Bob Kahn publicaran "Protocolo paraIntercomunicación de Redes por paquetes", donde especifican en detalle el diseño de un nuevoprotocolo (TCP, Transmission Control Protocol), hasta 1981, en que se publica al fin elprotocolo, propiamente dicho, se trabaja por la comunicación estudiándose los casos que vansurgiendo, buscando una manera común de interconectar los distintos equipos que conformanlas distintas redes que forman Internet. Así, desde 1991, el protocolo HTTP funciona a un nivel por encima de TCP/IP. Elprotocolo oficial para la WWW. El software TCP/IP está organizado en tres capas conceptuales que se construyen sobreuna cuarta capa de hardware. En este protocolo no existe una definición del nivel físico o enlace sino que sedenomina como el interfase entre el host y el nivel de red. Un aspecto característico de TCP/IP, a diferencia de redes en los que la inteligencia dela red reside en la subnet como por ejemplo de X.25, es que exige que los equipos terminalesejecuten todos los protocolos de la red de forma que los host también tienen que ejecutarmuchas decisiones. En UNIX (y sus derivados) se considera la implementación de los niveles de transportey red como formando parte del software del sistema operativo mientras que el nivel deaplicación se considera formado por aplicaciones fuera del sistema operativo. El interfaz con lared se considera parte del hardware, y los drivers que se necesiten como parte del sistemaoperativo. Estandarización La estandarización es un concepto fundamental en las redes, sobre todo si hablamos deInternet. Ya que estandarización supone que hay un acuerdo para establecer la comunicación. Hay dos tipos de estándar: De facto, que se establece por un acuerdo espontáneo entre los usuarios (TCP/IP) o poruna imposición del mercado (IBM PC). De ley, un estándar que surge de un acuerdo explícito entre los fabricantes y usuarios opor imposición de un organismo oficial (nacional o internacional) o no oficial.26 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  27. 27. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL 2.3. IDE Definición Comenzaremos su definición con dos formas de describirlas, separadas en el tiempo, ydesde dos puntos de vista. "Conjunto de tecnologías, políticas, estándares y recursos humanos necesarios paraadquirir, procesar, almacenar, distribuir y mejorar la utilización de la información geográfica através de Internet." (Sánchez Díaz, revista Mapping, Mayo 2003) "Una IDE es un sistema estandarizado integrado por un conjunto de recursos informáticoscuyo objetivo es integrar, a través de Internet, metadatos, servicios e información de tipogeográfico que se produce a nivel nacional, regional y local, facilitando a todos los usuariospotenciales la localización, identificación, selección y acceso a tales recursos." (Paloma AbadPower, Emilio López Romeo. Consejo Superior Geográfico, curso IDE 2010) Es decir, se trata de un proceso continuo y evolutivo que persigue que los usuariospuedan acceder de forma rápida, eficiente y sencilla a los datos geográficos para su explotación.Así, para una IDE es necesario que las instituciones y organismos definan políticas comunespara compartir tanto sus datos como sus inventarios de información geográfica. El objetivo esreutilizar la información geográfica existente, haciendo que las instituciones a compartan susdatos, ahorrando en adquisición y mantenimiento de información geográfica. Hasta la creación de las IDE (SDI Spatial Data Infraestruture, en inglés), un sistema deinformación geográfica funcionaba como un sistema cerrado, donde los datos, las aplicaciones ylos recursos se almacenan en cada estación de trabajo o bien, se utilizan las estructuras de red,como entornos cerrados también, pero compartiendo recursos de forma que no se duplicaseinformación dentro de un mismo entorno de trabajo. Es con la aparición de La Red cuando se puede pensar en un tipo de arquitecturadiferente, donde un usuario puede acceder a distintos datos y aplicaciones a partir de uncatálogo de datos y recursos que dirijan los servicios al cliente final, tanto un mero navegadoren busca de información puntual (cliente ligero), como un cliente pesado, que tratará esainformación en un entorno de análisis sin necesidad de alojar ninguno de esos recursos en suequipo, evitando la duplicación innecesaria de la información. En esta nueva arquitectura, no son los datos, sino los servicios publicados en un servidorlos que proporcionarán, dentro de un modelo cliente-servidor, y gracias a una interfaz biendefinida, facilidades a la hora de manejar grandes volúmenes de datos. El concepto es simple: un cliente invoca un servicio mediante una petición estándar a unservidor que le proporcionará una respuesta, estándar también. Alejandro Zappala Delgado 27
  28. 28. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. Clasificación de las Infraestructuras de datos espaciales Podemos clasificar las infraestructuras de datos espaciales en cuatro tipos según,sobretodo, su origen y sus destinatarios. Aunque en este documento, analizaremos solamente lasque se refieren a IDE, propiamente dichas. IDE: Infraestructuras públicas con información oficial, basada en estándares, diseñadaspara ofrecer al ciudadano información tanto geográfica como estadística, además de ofrecerrecursos informáticos. Geobrowsers: Conocidos como globos virtuales, de los cuales existen muchos ejemplos,como - Google Earth, plataforma abierta y compartida, pero ofrecida por una gran empresa enel sector de las telecomunicaciones. - Microsoft Virtual Earth, NASA World Wind, Skyline, Leyca Titan, de softwarepropietario, pero que se basan en la recopilación participativa de datos también. - EarthBrowser, Augmented Virtual Earth, Earth 3D, Marble, ArcGis Esxplorer,Glinter. Plataformas cerradas y propietarias, de entornos profesionales. GEOSS: Global Earth Observation System of Systems. Proyecto de participaciónvoluntaria para la creación de un único modelo virtual de la tierra que sirva a la comunidadcientífica internacional donde GMES es la contribución europea a GEOSS, cuyos principaleslíderes son EE UU, Japón, África del Sur y, precisamente la UE. El proyecto Global Monitoring for Environment and Security (GMES) es una iniciativaconjunta de la Agencia Espacial Europea y de la Unión Europea, para dotar a Europa de unacapacidad operacional y autónoma de observación de la Tierra. Su objetivo es racionalizar el uso de los datos procediendo de fuentes múltiples paraproporcionar, cuando se necesite, un acceso autónomo e independiente a informacionesrelacionadas con el medio ambiente y la seguridad. Resumidamente, se trata de agrupar todaslas informaciones obtenidas por los satélites medioambientales, el aire y las bases terrestres paraproporcionar una visión global del "estado de salud" de la Tierra. Los responsables políticos serán los primeros en utilizar GMES, que les ayudarán apreparar las legislaciones nacionales, europeas e internacionales sobre el medio ambiente(incluido el cambio de clima) y a supervisar la puesta en práctica de esta legislación. GMES se apoya en cuatros pilares: el componente espacial (observaciones por satélites yotras bases terrestres de la tierra, la atmósfera y los océanos), las medidas in-situ (datosterrestres y aerotransportados que recolectan redes de informaciones sobre los océanos, lasuperficie de los continentes y la atmósfera), la harmonización y la normalización de los datos ylos servicios para los usuarios. Los servicios de información geoespaciales proporcionados por GMES se pueden agruparen seis temas interactivos: la tierra, los océanos, el tratamiento de emergencias, la seguridad y elcambio climático. Los tres primeros servicios relacionados con la tierra, los océanos y eltratamiento de emergencias y los dos últimos de la atmósfera y la seguridad fueron anunciadosdurante el GMES Forum en Lille en septiembre de 2008. Siguen ahora en su fase preoperativa yse prevé que entrarán en su fase operativa a nivel europeo en 2011, con el objetivo de estarplenamente operativos en 2014.28 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  29. 29. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL Los elementos clave para que GMES continúe su marcha hacia la fase operativa de todossus servicios son unas estructuras apropiadas de gobernanza y financiación. VGI: Volunteered Geographic Information, Son plataformas de iniciativa colectiva ycolaborativa, completamente desarrolladas mediante recursos abiertos y compartidos, sin ningúntipo de participación por parte de organismos políticos ni científicos definidos, nacidas a raíz dela segunda generación de Internet: Web 2.0. Fig. 2.2. Clasificación de las diversas infraestructuras de datos según impulsores y destinatarios Alejandro Zappala Delgado 29
  30. 30. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. La directiva INSPIRE En un intento de armonizar esfuerzos, a nivel internacional europeo, en lo que se refiere adatos espaciales, el 23 de julio de 2004 nace el proyecto INSPIRE (Infraestructura de datosespaciales europea) como propuesta de Directiva del Parlamento y del Consejo Europeopresentada por la comisión. Tras casi tres años de trabajo, el 14 de marzo de 2007 se aprueba laDirectiva 2007/2/CE por la que se establece una infraestructura de información espacial en laComunidad Europea e insta a sus países miembros a tenerla preparada para marzo de 2009. Definición Infraestructura para la información espacial en la Comunidad Europea(Infrastructure for Spatial Information in the European Community) Iniciativa de la Comisión Europea cuyo funcionamiento se recoge en la Directiva2007/2/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 14 Marzo del 2007, Publicada en elDiario Oficial de la UE (DOUE) el 25 de Abril de 2007. Es la iniciativa para el establecimiento de una Infraestructura de Datos EspacialesEuropea que proporcione a los usuarios servicios de información integrados. Inspire se centra de forma específica en la información necesaria para el seguimiento ymejora de la situación del medio ambiente, incluidos el aire, el agua, el suelo y el paisajenatural. Ha sido desarrollada por la Dirección General de Medio Ambiente de la CE, la AgenciaEuropea Eurostat y el Centro de Investigación Común JRC (Joint Research Center) Líneas Generales de la Directiva INSPIRE no debe suponer el lanzamiento de un gran programa de recogida de datosespaciales en los Estados miembros. Su objetivo es más bien optimizar la explotación de datosya disponibles, exigiendo que la información espacial existente sea documentada, que sepongan en práctica servicios destinados a mejorar la accesibilidad e interoperabilidad de losdatos, y que se atienda a los obstáculos que entorpecen la utilización de los mismos. Preparará el camino para una armonización progresiva de los datos espaciales en losEstados miembros. Establece estándares y protocolos de tipo técnico; aspectos organizativos y decoordinación; políticas sobre la información que incluyen el acceso a los datos y la creación ymantenimiento de información espacial. Cada país debe proporcionar acceso a sus servicios a través del Geoportal INSPIRE:http://www.inspire-geoportal.eu/ y de sus propios portales. En España: http://www.idee.es30 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  31. 31. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL 2.4. Un lenguaje (XML) Definición XML, siglas en inglés de eXtensible Markup Language («lenguaje de marcasextensible»), es un metalenguaje extensible de etiquetas desarrollado por el World Wide WebConsortium (W3C). Es una simplificación y adaptación del SGML y permite definir lagramática de lenguajes específicos (de la misma manera que HTML es a su vez un lenguajedefinido por SGML). Por lo tanto XML no es realmente un lenguaje en particular, sino unamanera de definir lenguajes para diferentes necesidades Fig. 2.3. Estructura de lenguajes basados en SGML A medida que el número de materiales disponible en soporte digital aumentaba, tambiénse hacían mayores las dificultades para acceder a los mismos. Para solucionar este problema, secomenzó a trabajar a favor de la normalización de formatos. Tal normalización llevó a, XML. Representación de datos “etiquetados” (las etiquetas danestructura a los datos) sin preocuparnos de la visualización de los mismos. XML Schema Un esquema XML permite describir la estructura de un documento XML, con el fin devalidarla para un contexto determinado. Estos documentos se pueden usar para la definición de modelos de contenido, es decir, enqué orden y qué elementos pertenecen a un elemento de orden superior en la jerarquía de undocumento. Además, permiten imponer restricciones sobre el tipo de elementos aceptadosdentro del documento. Es decir, definen los elementos que pueden ser incluídos en un documento XML, laforma en que deben hacerlo (su jerarquía) y los atributos que se les pueden asignar. Alejandro Zappala Delgado 31
  32. 32. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. GML (Geographic Markup Language) La integración de datos es un espacio crítico en el entorno de los sistemas de informacióngeográfica dado que los problemas a resolver traspasan los límites administrativos y necesitanconjuntos de datos de distintas instituciones. Así, la información geográfica debe ser integradacon conjuntos de datos de otras disciplinas por lo que es necesario construir estándares quefaciliten la interoperabilidad entre sistemas de información heterogéneos. Geographic Markup Language es un documento XML (escrito en XML Schema) para elmodelado, transporte y almacenamiento de información geográfica, es decir, constituye unacapa semántica sobre XML. Proporciona un conjunto de clases de objetos para describirelementos geográficos como entidades, sistemas de referencia espaciales, geometrías,topologías, tiempo, unidades de medida y valores generales. Con GML se separa el contenido (espacial y no espacial) de su representación, ya seagráfica o de otras formas. Es decir, gracias a GML la integración de datos espaciales y noespaciales se realiza de forma sencilla, especialmente en casos donde los datos no espacialesestán codificados en XML. permitiendo enlazar distintos tipos de elementos, ya sean espacialeso no. Además, GML es independiente de plataformas y aplicaciones propietarias. KML (Keyhole Markup Language) KML, o Keyhole Markup Language, es un formato de archivo codificado en gramáticaXML para el modelado y almacenaje de entidades geográficas como puntos, líneas, imágenes ypolígonos para ser visualizados en el cliente Google Earth. Un fichero KML es procesado por el cliente Google Earth de una forma similar a comoHTML (otro tipo de XML) es interpretado por los navegadores web. Al igual que HTML,KML tiene una estructura basada en etiquetas con nombres y atributos distintos según lospropósitos de visualización. Es decir, el visualizador Google Earth funciona como un navegadorWeb, con ficheros KML. El cliente Google Earth dispone de un gran número de atributos que lepermiten una representación bastante completa de información geoespacial, al modo de SIG.32 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  33. 33. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL 2.5. Metadatos Definición Son datos que describen otros datos, es decir, información relativa a los propios datos quefacilitan su catalogación y además proporcionan información semántica asociada. En general,un grupo de metadatos se refiere a un grupo de datos, llamado recurso. El concepto de metadatos es análogo al uso de índices para localizar objetos en vez dedatos. Por ejemplo, en una biblioteca se usan fichas que especifican autores, títulos, casaseditoriales y lugares para buscar libros. Así, los metadatos ayudan a ubicar datos. Para varios campos de la informática como la recuperación de información o la Websemántica, los metadatos son un enfoque importante para construir un puente sobre el intervalosemántico dada la diversidad de significado de dos descripciones de la misma cosa por causa deusar lenguajes de expresividad distintos. Debido a que los metadatos son datos en sí mismos, es posible crear metadatos sobremetadatos. Aunque a primera vista, parece absurdo, los metadatos sobre metadatos pueden sermuy útiles. Por ejemplo, fusionando dos imágenes y sus metadatos distintos puede ser muyimportante deducir cual es el origen de un grupo de metadatos. Metadatos de información geográfica Los objetivos de los metadatos de información geográfica son: - Permitir la búsqueda o localización de datos: Qué datos existen, qué datos haydisponibles de una cierta zona, de un tema determinado, a una cierta escala, de una fecha o, engeneral, de unas características específicas que el usuario demanda. - Evaluación de la aplicabilidad de los datos a que se refieren: Poder comparardistintos conjuntos de datos entre sí, de modo que se pueda seleccionar cuáles cumplen losrequisitos de una manera más adecuada para el propósito perseguido. - Acceso a los datos: Indicando dónde se encuentran alojados los datos - Uso de los datos: Describiendo todas las características técnicas de los datos con lafinalidad de permitir su explotación, como pueden ser las descripciones de los modelos dedatos, tipo de coordenadas, sistemas de referencia, etc. Los responsables de la creación de metadatos son los Organismos y Organizacionesresponsables de la información geográfica, creando catálogos de productos de informacióngeográfica con ellos. Así, un catálogo ofrece al usuario la búsqueda, localización y el acceso yla obtención de información. Alejandro Zappala Delgado 33
  34. 34. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. 2.6. Formatos digitales de información gráfica geoespacial 2.6.1. Ráster En 1980 MS Computing cambia su nombre a Intergraph Corporation, reflejando sudedicación a los gráficos y desarrolla el primer terminal de computadora con tecnología ráster.Se trata del debut del estándar de visualización de alta resolucion en 1280x1024 píxeles, elmismo que se usa en la actualidad. El concepto es sencillo. Se trata de una matriz de celdas o píxeles, donde cada celda,posicionada en unas coordenadas cartesianas, según su posición en la matriz, representa unvalor de tres componentes: RGB, dando cada uno un valor de color (rojo, verde y azul) del 0 al255, componiendo entre los tres el color que define esa celda. A partir de ese concepto, se fueron desarrollando distintos formatos, aumentando, porun lado la cantidad de colores disponibles, y por otro, la capacidad de incorporar valorescontínuos en dicha matriz. E incluso añadiendo un componente más, aumentando lasposibilidades de impresión con la cuatricromía. Los formatos más comunes son BMP, GIF, PNG, JPEG, TIFF(Para una descripción detallada de los distintos formatos, ver APÉNDICE VI – FORMATOSRASTER) 2.6.2. Datos CAD Son archivos de dibujo vectorial. En vez de contener información organizadamatricialmente con el contenido de cada píxel, se trata de ficheros donde la información que seguarda es, objeto por objeto, las coordenadas de sus vértices, dentro de un sistema de referenciacartesiano, así como el color que lo definirá, estilo, organizado, generalmente por capas deinformación estructurada, para luego ser dibujada por la aplicación que las visualiza. Losformatos más extendidos son dxf y dgn. Los ficheros CAD pueden contener información depuntos, líneas, polígonos y textos. DXF: Originalmente desarrollado para máquinas CP/M, fue uno de los primerosestándares CAD importantes para computadores personales, que se convirtió en un estándar dela industria. Muchos paquetes de software importan y exportan archivos de gráficos en DXF,formato de los archivos externos de AutoCAD, Programa CAD desarrollado por AutoDesk Inc.,para PC, VAX, Macintosh y estaciones de trabajo UNIX. DGN: Contracción de design, correspondiente a la extensión de los nombres de ficherosde gráficos, en sistemas Intergraph Bentley. Aplicación de CAD muy conocida en el mercadocartográfico. Es uno de los estándares del mercado CAD. Tras haber sido creado como formatode archivo binario, a partir de 2001 Microstation es capaz de trabajar con el formato dwg deAutocad de forma nativa.34 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  35. 35. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL 2.6.3. Datos SIG Mientras que los datos que se almacenan en archivos CAD se refieren solamente ainformación geométrica y de estilo, en un sistema de información geográfica se pueden asignaratributos a las entidades mediante conexiones con tablas de atributos para cada entidadgeográfica alojadas en bases de datos, donde se almacena información alfanumérica no gráfica,facilitando la creación de cartografía temática. Es un problema que, en su origen se resolvía enentornos CAD, mediante la asignación de conexiones desde una capa de entidades puntualesque referenciaban entidades con bases de datos, pero no era posible representar esos atributos deforma gráfica dentro del entorno CAD, dado que no disponen de herramientas de análisis dedatos. Coverages. Se trata del formato tradicional para procesos geográficos complejos,permitiendo construir modelos de datos de gran calidad así como sofisticados análisis espacialesa partir de información vectorial. Las "coberturas" contienen clases de entidad de tres tipos: primarios, compuestos ysecundarios. Las entidades primarias pueden ser marcas de punto, arcos y polígonos. Lasentidades compuestas (rutas, secciones y regiones) se construyen a partir de entidades primarias.Por último, pueden contener además, información complementaria contenida en entidadessecundarias, como pueden ser puntos de apoyo para transformación de coordenadas (tics),enlaces (links) o anotaciones. Ni los puntos de apoyo, ni los enlaces representan objetosgeográficos, pero se emplean para gestionar la información que contiene una cobertura. Lasanotaciones proveen de información textual acerca de las entidades geográficas representadas enun mapa. Se trata de información geométrica interconectada entre sí mediante relacionestopológicas. SHP. El formato ESRI Shapefile (SHP) es un formato de archivo informáticopropietario abierto de datos espaciales desarrollado por la compañía ESRI. Originalmente secreó para la utilización con su producto ArcView GIS, pero actualmente se ha convertido enformato estándar de facto para el intercambio de información geográfica entre Sistemas deInformación Geográfica. Almacena tanto datos espaciales como atributos de los mismos. Unshape (también llamado “Archivo de formas”), aunque se trate como un solo archivo, enrealidad consta de tres o más archivos con el mismo nombre y extensiones diferentes: 1. dbf: Tabla que contiene los atributos de las entidades. 2. shp: Datos espaciales en forma vectorial. 3. shx: Índice de los datos espaciales. 4. prj: Se almacena el sistema de referencia, así como otros datos geográficos paradefinir proyecciones. Se trata de un formato muy útil para la confección de mapas así como para muchasformas de análisis, pero de una forma más simple que las coberturas, ya que no se almacenanen ellos todas las relaciones topológicas que unen las diferentes entidades y clases de entidad.Además, cada fichero Shape contiene las entidades de una única clase de entidad. Pese a su sencillez, o precisamente por ello, se ha convertido también en un estándar dela industria al igual que lo fue en el mundo del CAD el formato DXF. La mayoría de lospaquetes de software de SIG importan y exportan este formato, siendo empleado incluso dentrodel mundo del software de código abierto, ya que además es uno de los estándares del OGC. Alejandro Zappala Delgado 35
  36. 36. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. MDB. Geodatabase Se trata del modelo de base de datos clásico a base de tablas donde, además deinformación alfanumérica, se crean tablas donde se alojarán las relaciones entre las distintasclases de entidad y sus atributos. Además de la información vectorial de las entidades y sus atributos, en una base dedatos geográfica se pueden almacenar ficheros raster o de cualquier otro formato, inclusobinario (apuntando a sus direcciones URL), así como las relaciones entre las distintas tablas. Esdecir, son repositorios donde organizar toda la información geográfica de forma que se puedaconsultar desde un solo lugar. El concepto de geodatabase se emplea en entornos de fabricantes de software distintoscomo Geomedia de Intergraph o ArcGIS, de ESRI, aunque la forma de organización de lastablas difiere, de forma que una geodatabase de un entorno no puede abrirse en otro, dadas susdistintas filosofías. Mientras las coordenadas de las entidades vectoriales como puntos, líneas o polígonosse guardan como una tabla más dentro de la geodatabase en un entorno de Geomedia, dichainformación, además de los atributos, se guarda en archivos separados de las tablas cuandotrabajas en un entorno de ESRI. Modelo Ráster En un modelo ráster, una porción geográfica se representa mediante una superficiedividida en una malla regular de celdas como una imagen ráster. Un modelo ráster es especialmente útil para almacenar y analizar informacióngeográfica de valores continuos. Cada celda contiene un valor que puede representar lapertenencia a algún tipo de clase de entidad o categoría, una medida o bien, un valor con algunainterpretación derivada de un análisis. Así, estas cuadrículas pueden contener informacióncontinua, como las elevaciones de una superficie, o bien hacer distinción de categorías como enun mapa de tipos de suelo, almacenando además, atributos adicionales para cada categoría(como un código numérico, el nombre textual de cada categoría, etc.), pero de forma distintaque con la información de entidades, donde se almacenan los atributos para cada entidad, una auna. La información ráster pueden ser, por un lado, imágenes, como fotografías aéreas,imágenes desde satélite o mapas escaneados desde el papel (información empleada a menudocomo datos de partida en la creación de un sistema de información geográfica). Por otro lado, pueden ser cuadrículas (grid) que representan información derivada,generada a partir de procesos de análisis y modelización. Se pueden crear a partir de laclasificación de una imagen mediante procesos analíticos, o bien pueden generarse a partir de latransformación de información vectorial.36 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  37. 37. 2. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOESPACIAL 2.6.4. GeoPDFSe trata de una extensión de PDF que añade una matriz de transformación de coordenadas yotros tipos de metadatos para poder transformar desde las coordenadas PDF a cualquier sistemade proyección de coordenadas cartesianas tanto bidimensionales como tridimensionales, separarestos datos en distintas capas o asignar atributos en forma de notas a las distintas entidades.Como archivo PDF que es, estos metadatos pueden editarse mediante herramientas deprogramación Post Script.El usuario final puede manejar mapas digitales encendiendo y apagando capas, realizarconsultas de atributos, conocer coordenadas, medir distancias y seguir localizaciones medianteGPS sin necesidad de ninguna aplicación SIG.Es una extensión, publicada en el Open source Consortium en 2008, del formato de archivoPDF de Adobe, cuyo nombre está registrado por TerraGo Technologies.Las herramientas de publicación de Terrago, son privadas. El formato PDF y cualquiera de susextensiones no, son además de declaradas en OGC, formatos ISO. GeoPDF es una plataformaabierta. Por ejemplo, una vez obtenida una cartografía con herramientas de SIG, el ejércitonorteamericano distribuye impresiones digitales PDF (o GeoPDP, como algunos insisten enllamar), mediante dispositivos de almacenamiento, evitando la sobreexposición de informaciónen que Internet se ha convertido. Alejandro Zappala Delgado 37
  38. 38. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET. 2.7. Escalabilidad Escalabilidad (Scalability), en el ámbito del software de creación de cartografía, es laposibilidad de ir incorporando conexiones a distintas bases de datos de orígenes distintos, condistintos formatos, multiplicando exponencialmente los datos disponibles para la elaboración decartografía creando nuevos entornos de análisis. Es decir, la posibilidad de incorporar e integrarmúltiples datos en un proyecto de forma sencilla sin la necesidad de rediseñar ni reestructurar elsistema.38 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  39. 39. 3. DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOESPACIAL3. DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOESPACIAL Alejandro Zappala Delgado 39
  40. 40. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET.40 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  41. 41. 3. DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOESPACIAL 3.1. Introducción Desde la década de los ochenta, con la aparición de las targetas gráficas, se produceuna revolución en la edición y publicación de información geográfica. Es entonces cuando nacen los conceptos de CAD y GIS en un entorno de sobremesa,Desktop Publishing. Se produce una carrera tecnológica que llega hasta nuestros días, alaparecer las IDE, que nos permiten saltarnos las barreras de nuestro servidor ampliandonuestros campos de análisis gracias a Internet. Internet, durante todo ese tiempo, también ha sufrido una evolución tanto legal comotecnológica, hasta encontrarse con el estado actual, donde es la propia administración laresponsable del acceso a toda su información pública. 3.2. Entornos en línea Introducción Hasta el uso extensivo de Internet con la implantación de la Banda Ancha, ladiseminación de datos digitales se hacía, primordialmente, mediante dispositivos portátiles dealmacenamiento, como disquetes floppy disk, CD-ROM, e incluso discos duros portátiles. Éstecambio supuso una serie de ventajas, como pueden ser accesibilidad, actualización de losmapas casi en tiempo real y capacidad, dado que la estructura de hipertexto permite acomodarun volumen casi ilimitado de información. Uno de los puntos fuertes de Ia Web (WWW) es que es virtualmente independiente deplataformas (AppleOS, Unix, Linux, BeOS, Windows,VMS,etc). Para el acceso y visualizaciónde la información se utilizan, no solo navegadores (web browsers), sino incontablesaplicaciones cliente. Lamentablemente, el acceso a Internet no es tan generalizado, además de que aún, enmuchos países, el ancho de banda no cumple los mínimos necesarios como para poder manejargrandes volúmenes de información en línea. Así, para los organismos encargados de ladiseminación de datos, sigue siendo una responsabilidad dar acceso a los ficheros queconforman los datos, de forma que puedan ser descargados en el equipo cliente, para podertrabajar con cierta soltura en el mismo equipo, a modo de estación de trabajo. Mapas estáticos de sólo visualización (“view only”) Han sido los más frecuentes en la red durante lo que podemos denominar la época de laWeb 1.0.. Normalmente son mapas escaneados que se publican en forma de mapas de bits(*.jpg, .png, *.gif). Permiten el acceso a mapas antiguos localizados en bibliotecas, o la disponibilidad deforma fácil de un mapa de una zona concreta. Los Institutos Geográficos y empresassuministradoras de datos espaciales lo suelen utilizar para previsualizar y dar una impresión alos clientes de los mapas o productos que venden. Sólo permiten visualizar gráficos en formatos raster (GIF, JPEG, etc). Sufuncionamiento es simple: El cliente accede a una página web a través de una dirección URL (Universal ResourceLocator) pidiendo (comando GET de http) un documento html. El servidor responderá a la Alejandro Zappala Delgado 41
  42. 42. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET.petición (comando PUT de http) enviando el documento a la dirección IP del navegador.Cuando el navegador o “browser” interpreta el código, encuentra una etiqueta de imagen, estoda lugar a una nueva petición al servidor que le enviará el fichero con la imagen que el clientevisualizará en su pantalla. Para visualizar otros formatos, entre ellos los formatos vectoriales, se necesita que elnavegador interprete y visualice estos formatos. Esto se consigue mediante pequeños programasllamados API (aplication program interface), antes plug-ins. Existen miles de plug-ins paravisualizar los distintos formatos, creados por diversas empresas interesadas en que susproductos, ficheros o documentos sean operativos en Internet. Estos programas suelendistribuirse gratis en la red, aunque se pierde el carácter de independencia de plataformas. Unejemplo muy extendido de plug-in es el PDF Reader. Mapas estáticos interactivos Los populares “clickable maps” son un buen ejemplo. Sirven de interfase a otros datos.Por ejemplo: – Un mapa provincial en el que cada polígono tiene el enlace a la página Web de cadaayuntamiento, – Una agencia de viajes con un mapa donde cada polígono, o parte sensible, secorresponde con la información de cada uno de los destinos. Para aumentar las funcionalidades se pueden utilizar programas en Java o se incluyenJava Scripts en el código HTML del documento, Esto es posible porque los navegadoresactuales llevan integrados unos intérpretes de Java. Java es un lenguaje de programación orientado a objetos, diseñado para una ejecuciónrápida y segura. La característica de Java de ser independiente de plataformas, asegura que laaplicación se ejecutará sin problemas en cualquier ordenador y, como el proceso se lleva a caboen el ordenador del cliente, la carga de trabajo del servidor no es muy alta. Existen además, otros lenguajes o plataformas como actionscript de Flash, que con laimplementación de sus API en el navegador, añaden cada vez más posibilidades en lasfuncionalidades que un mapa puede dar. Otra manera de aumentar las funcionalidades consiste en instalar programas en elservidor como las aplicaciones CGI (Common Gateway Interface). La ventaja de este tipo desoluciones es que pueden ser utilizadas por cualquier navegador y sistema operativo sinnecesidad de instalar plug-ins. Pero, por otro lado, la carga de los servidores crece rápidamenteal tener que responder a cientos de peticiones por minuto. P.e cientos de mapas o consultas SQLpor minuto. Mapas dinámicos de sólo visualización (“view only”) Los "GIF animados" son los ejemplos más sencillos. Este tipo de mapas son muyfrecuentes en las páginas Web donde se muestran mapas del tiempo. Otros formatos como AVI,MPEG y Quicktime, permiten algún tipo de interactividad además de la animación, aunque tansimple como la “pausa”, “avance” y “atrás”. Para producir mapas dinámicos e interactivos se pueden utilizar los lenguajes Java,JavaScript, o los entornos virtuales de VRML y Quicktime VR, entre otros. Los mapas conFLASH son también muy populares.42 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  43. 43. 3. DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOESPACIAL 3.3. Servicios Web 3.3.1. Introducción Una vez diseñado un sistema de información geográfica en su totalidad, podemoscompartirlo mediante un software servidor de información geográfica alojado en un servidorque disemine los datos a través de Internet como una fuente más para otros usuarios de SIG. Hemos de distinguir dos tipos de cliente para ese servicio: el cliente ligero (ovisualizador) y el cliente pesado, o software de SIG, capaz de la elaboración de nuevas capasmediante potentes herramientas de análisis, que lo hacen capaz de crear nueva información. Es decir, un cliente pesado es un software de SIG que no sólo utiliza el entorno propio,sino que puede conectarse a varios servidores externos, mediante una conexión a Internet. Es elconcepto dado en llamar escalabilidad (scalability) llevado a la Web. El cliente ligero, suele crearse para la visualización de datos de un servidor concreto,pero eso no significa que no pueda diseñarse de forma que pueda conectarse con variosservidores distintos, incluso de tecnologías diferentes. Pero no podremos alterar la informaciónde dichos servidores, tan sólo consultarla. Aunque variemos las propiedades de su visualización(estilos, simbología...) la información de las bases de dichos servidores permanece inalterada. Para ello, sea cual sea el tipo de cliente para nuestros datos, hemos de preparar unservidor con software específico para la diseminación de mapas. Lo que se denomina softwareservidor de mapas. Tenemos dos caminos diferenciados sólo en el origen e intereses de dicho software. Por un lado, existen herramientas compuestas en su totalidad por software propietario,con derechos de autor para todos sus componentes, a los que se accede mediante distribuidoresautorizados. Desde estos mismos paquetes, se diseña el cliente, integrándolo todo para serutilizados en entornos concretos, prediseñados por el desarrollador. Por otro lado, gracias a una amplia comunidad de desarrolladores, disponemos deherramientas con la misma finalidad pero denominadas de software libre o abierto. Esto es, quedejan abierto el código para poder ser estudiado y variarlo o ampliarlo en función de nuestracapacidad e intereses. Este software es gratuito aceptando, en muchos de sus casos, donacionespara mantener los portales de Internet donde se distribuyen copias fiables. Su filosofíacaracterística es separar el lado del servidor del cliente, es decir, separar contenido (servidor)de continente (cliente), de forma que el servidor dispone de los datos, mientras el cliente losvisualiza y los trata para ser representados según las necesidades y finalidades de la informaciónde que se provee mediante servidores. Grandes ejemplos son Web Mapserver o Geoserver, deOSGeo. Existen, además, entornos híbridos en los que el software tiene propiedad intelectual,pero su uso es gratuito. Ese es el caso de los servicios de mapas y globo virtual de Google. Undesarrollador Web puede disponer de sus recursos (tanto de software, como de la mismainformación que contienen) añadiendo las API que proveen, que combinándolas con otros tiposde API favorecen entornos colaborativos que van aumentando, a grandes pasos, el volumen deinformación alojada en Internet con algún tipo de referenciación geográfica (panoramio,flickr...). La elección de una u otra opción es básicamente comercial. No todos los servidores demapas están pensados para la distribución libre de su información. Pero la filosofía de su Alejandro Zappala Delgado 43
  44. 44. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET.funcionamiento es básicamente la misma. Se trata de dar el peso de la traducción de lainformación de la base de datos enteramente al servidor, mediante una serie de consultasrealizadas desde el cliente, que recibe una respuesta en forma gráfica. 3.3.2. Servicios Web OGC Dada la naturaleza de los datos de los que parte este proyecto, es decir, informaciónoficial y pública, partiremos estudiando las especificaciones que, no solo han permitido eldesarrollo de herramientas de software libre, sino que además crean un marco deinteroperabilidad también con los distintos formatos creados por las grandes empresas deinformación geográfica. Estas especificaciones además, están permitiendo la convergencia de los sistemas deinformación geográfica en Internet, llegando a la construcción de lo que se denominaninfraestructuras de datos espaciales, dejando a un lado la transformación de los formatos dedicha información para centrarse en protocolos que permitan acceder a dicha información deuna manera común para todos. Es decir, haciendo consultas de una forma análoga desdedistintos clientes a un servidor, aunque el software servidor de mapas parta de bases de datos dediferentes formas, alojando datos con diferentes formatos, su respuesta sea la entrega de datosen los mismos formatos. Se trata de los servicios Web creados por el OGC. Conceptos OGC: Open Geospatial Consortium Asociación internacional sin ánimo de lucro, que desarrolla estándares sobreinteroperabilidad de componentes software que tratan información geográfica. OGC trabaja congobiernos, industria privada y universidades para crear interfaces software para aplicaciones deSistemas de Información Geográficas y otras tecnologías. Las especificaciones adoptadas sonpúblicas y accesibles sin costo alguno. Su objetivo es definir especificaciones deinteroperabilidad por consenso, llevando la filosofía de los sistemas abiertos al mundo de losSIG. Es decir, los Servicios OGC son el puente entre las herramientas y conceptos de GIS enInternet y las IDE. Podemos hacer primero una clasificación de los distintos servicios de datos espaciales alos que se puede acceder a través de Internet: - Servicios de localización que hagan posible buscar conjuntos y servicios de datosespaciales partiendo del contenido de los metadatos correspondientes, así como mostrar elcontenido de los metadatos. - Servicios de visualización que permitan, como mínimo, mostrar, navegar, acercarse oalejarse mediante zoom, o contemplar en visión panorámica o superposición conjuntos de datosespaciales, así como mostrar información escrita o cualquier contenido pertinente de losmetadatos. - Servicios de descarga que permitan descargar copias de conjuntos completos o partede los mismos. - Servicios de transformación que permitan transformar las coordenadas de los datosespaciales de un sistema de referencia a otro. - Servicios de acceso a servicios de datos espaciales, que permitan acceder a serviciosde datos.44 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  45. 45. 3. DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOESPACIAL Servicios de Mapas Web (WMS) Introducción Es una especificación creada por Open Geospatial Consortium para ayudar a lacreación y visualización de cartografía procedente de diferentes fuentes. Especifica elcomportamiento de un servidor que ofrece mapas georeferenciados. Se aplica a mapas conformato gráfico, por tanto, no es útil para recuperar datos de entidades o de coberturas, sólopara su visualización. Se define la forma en la que los clientes realizan las consultas a losservidores y cómo éstos describen sus datos. WMS define tres operaciones para el servicio de mapas. - GetCapabilities (obligatoria): Su fin es devolver los metadatos del servicio, que esuna descripción del contenido de información del WMS y de los parámetros de peticiónadmisibles. - GetMap (obligatoria): Devuelve una imagen del mapa cuyos parámetrosgeoespaciales y dimensionales se han definido corréctamente. - GetFeatureInfo (opcional): Devuelve información sobre entidades particularesmostradas en el mapa. Así, se pueden realizar consultas a un WMS desde un navegador Web, mediantepeticiones en http. Es más, se pueden solicitar mapas de distintos WMS para realizarcomposiciones. Estas composiciones se realizarán siempre que se soliciten con los mismoslímites, en el mismo sistema de referencia espacial (SRS) y con el mismo tamaño de laimagen. Por otro lado, se puede usar WMS en cascada de modo que uno recopile datos de otrosWMS y les añada los suyos propios para ofrecérselos al cliente. Además, esta especificaciónpermite definir diferentes capas y estilos que podrán ser elegidos por el usuario, sin embargono dispone de mecanismo alguno para habilitar una simbolización de los fenómenos definidapor el usuario, aunque sí es posible predefinirla desde el servidor. Elementos del servicio básicos, operaciones de WMS GetCapabilities La respuesta a una petición de GetCapabilities es información general sobre el propioservicio e información específica sobre los mapas disponibles. La respuesta debe ser un documento XML de características, acorde con el esquemaXML de la normativa. Este esquema XML especifica el contenido obligatorio y opcional de larespuesta y el formato del contenido. GetMap A una solicitud GetMap de un cliente, un WMS devuelve un mapa como una imagengráfica o un conjunto de elementos gráficos, o bien, una excepción (Error 404) si se producealgún tipo de error en la solicitud. La respuesta a una petición GetMap válida debe ser un mapa con la informacióngeorreferenciada de la capa solicitada, en el estilo deseado, y teniendo el sistema de referencia Alejandro Zappala Delgado 45
  46. 46. ANÁLISIS Y ESTUDIO COMPARATIVO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE DISEMINACIÓN DEINFORMACIÓN GEOGRÁFICA A TRAVÉS DE INTERNET.espacial, marco, límite, tamaño, formato y transparencia especificados. GetFeatureInfo Es una operación opcional. Sólo se soporta en aquellas capas para las que el atributoqueryable es igual a 1. Un caso de uso sería cuando un cliente visualiza la respuesta de un mapasolicitado y escoge un punto de ese mapa para obtener más información. La operaciónproporciona funcionalidad para identificar el píxel, la capa de información y el formato en elque la información debería ser entregada. El WMS deberá devolver una respuesta de acuerdo al valor del parámetroINFO_FORMAT solicitado si la petición es válida, o ejecutar una excepción en otro caso. Lanaturaleza de la respuesta es a criterio del proveedor de WMS, pero debe pertenecer a lasentidades más cercanas a (X,Y) solicitadas. Servicio de Entidades Geográficas (WFS) Web Feature Service (WFS) es uno de los estándares de OGC que se añade a la lista deestándares de este tipo. WFS es un protocolo de comunicación mediante el cual se recupera, deun servidor que lo soporte, una capa vectorial en formato GML (Lenguaje de Descripción deEntidades). Este servicio permite a un cliente recuperar y modificar, es decir, consultar, insertar,actualizar y eliminar información espacial codificada en GML de otros servicios WFS. Para ello, la interface se debe definir en XML, mientras GML se debe usar para definirlos fenómenos geográficos dentro de la interface. Por otro lado, el almacén donde se almacenenlos fenómenos geográficos debe ser opaco a la aplicación del cliente de forma que los datos sólopuedan ser consultados a través de la interface WFS. Servicio de Coberturas (WCS) WCS (Web Coverage Service) es uno más de los estándares de OGC. WCS es unservidor de coberturas, distinto a WMS ya que éste estándar define un mapa como unarepresentación de la información geográfica en forma de un archivo de imagen digitalconveniente para la exhibición en una pantalla de ordenador, pero el mapa no consiste en lospropios datos. WCS, sí que proporciona los propios datos, permitiendo así su posterior análisis. Deesta forma, WCS le permite por tanto el análisis de datos ráster al igual que WFS le permite elanálisis de datos vectoriales. Catálogo de servicios (CWS) Un catálogo de servicios es una base de datos de metadatos, accesible en línea, que tienepor objetivo facilitar el acceso y el conocimiento de los datos, gracias a las propiedadesdescritas en los metadatos. Se trata de facilitar la búsqueda de datos mediante herramientas de harvesting46 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía
  47. 47. 3. DISEMINACIÓN DE INFORMACIÓN GEOESPACIAL 3.3.3. Servidores de mapas con herramientas comerciales Los servicios Web propietario, como ya hemos remarcado en la introducción, tienenuna función análoga a las aplicaciones libres. Es más, además de ofrecer formatos WMS, WFS,etc, tienen formatos propios útiles cuando trabajas con herramientas desarrolladas por el mismofabricante, además de permitir acceso directo a sus distintas formas de bases de datos.Básicamente la diferencia estriba en el formato de sus datos de origen y en el de respuesta. Nohace falta ninguna transformación a formatos estandarizados de sus datos (como GML, o shape,que es un estandar de facto dada su enorme aceptación). Sobretodo, la diferencia se encuentraen el software gestor de bases de datos, que no ha de migrar, sino que cada herramientacomercial está diseñada para ser empleada con bases de datos específicos, que le dan ciertaseguridad a la hora de dar acceso a la información que aloja. La potencia de dichos servicios se encuentra en la versatilidad que tengan a la hora deemplear una base de datos u otra. Además, suelen estar diseñados para no perder tiempo en eldesarrollo del servicio, sino para ofrecer una versatilidad al cliente, sin tener que adentrarse enla programación de un entorno Web. Es decir, basan su precio en desarrollo de herramientas losuficientemente intuitivas como para poder centrarse tan sólo en el diseño del entorno de losmapas ofrecidos, dado que disponen de una amplia gama de perfiles de cliente, de forma que elmismo servicio proporciona herramientas online para el análisis y gestión de los datos, evitandoal usuario la instalación de software SIG, ya sea un cliente ligero o uno pesado. Geomedia WebMap Geomedia Web Map puede acceder y visualizar información en los siguientes formatosnativo sin necesidad de conversión o traducción: Intergraph Mapping and Geospatial Solutions, la empresa creadora del producto, esmiembro estratégico y fundador del Open Geospatial Consortium Inc. (OGC). WebMap tiene una gran flexibilidad en la visualización de distintos formatos, así comopotentes herramientas de análisis. Provee respuestas a las cuestiones geoespaciales a través dela Web. Está diseñado para ser escalable, de forma que un usuario pueda aumentar sus sistemassin tener que reconstruirlos, así, puede conectar a tantos SIG, CAD, mapas digitales, y sistemasde bases de datos como necesite. Además, puede ser configurado para permitir el acceso amúltiples usuarios, personalizando los distintos comandos y consultas de análisis a los diversostipos de usuario en un proyecto determinado. Por otro lado, no es posible la diseminación de los datos en formato propio mdb en otras Alejandro Zappala Delgado 47

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