OpenGeoData Italia 2014 Fabio Rinnone e Gianfranco Di Pietro “Come costruire una APP con i dati geografici”

Introduzione
Web-Mobile-GIS
Realizzare un Web-Mobile-GIS
Casi di studio

Web-Mobile-GIS e Open Data geograﬁci
Due casi di studio pratici
Dott. Ing. Gianfranco Di Pietro

Dott. Fabio Rinnone

Geofunction Srls
Via L. Sturzo 71
93015 Niscemi CL, Italia

Conferenza OpenGeoData Italia "Istruzioni per il RI-uso"
Roma, 27 febbraio 2014

Di Pietro, Rinnone


Introduzione
Web-Mobile-GIS
Casi di studio

Outline
1

Introduzione
Cos’è un WebGIS?
Limiti dei WebGIS

2

Web-Mobile-GIS

3

Pre-elaborazione dei dati
Esportazione dei dati
Implementazione dell’app

4

Casi di studio
local_id
MobileMap Enna
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Introduzione
Web-Mobile-GIS
Casi di studio

Cos’è un WebGIS?
Limiti dei WebGIS

Outline
1

Introduzione
Cos’è un WebGIS?
Limiti dei WebGIS

2

Web-Mobile-GIS

3


4

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MobileMap Enna
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Introduzione
Web-Mobile-GIS
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Cos’è un WebGIS?
Limiti dei WebGIS

Cos’è un WebGIS?
Definiamo WebGIS l’estensione web degli applicativi nati e
sviluppati per gestire la cartografia numerica.
La principale finalità del WebGIS è la comunicazione e la
condivisione con altri utenti delle informazioni georiferite.

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Introduzione
Web-Mobile-GIS
Casi di studio

Cos’è un WebGIS?
Limiti dei WebGIS

Limiti dei WebGIS
La recente forte spinta verso i sistemi mobile, dovuta alla
neonata necessità di condividere e scambiare le informazioni
ovunque ci si trovi e non necessariamente attraverso una
postazione ﬁssa, conﬂuisce nella necessità di sviluppare
applicati orientati a dispositivi mobile.

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Introduzione
Web-Mobile-GIS
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Il Web-Mobile-GIS
Un Web-Mobile-GIS è un applicativo software per la
consultazione in situ su dispositivi di tipo mobile di largo
consumo (smarthpone e tablet) dotati di sensore GPS e
connessione ad internet.

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Introduzione
Web-Mobile-GIS
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Il processo di realizzazione di un Web-Mobile-GIS comporta le
seguenti fasi:

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Web-Mobile-GIS
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1

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Cos’è un WebGIS?
Limiti dei WebGIS

2

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3


4

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MobileMap Enna
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I dati spaziali e geograﬁci, provenienti da fonti diverse e aventi
datum differenti, sono opportunamente trasformati per un
utilizzo GIS ready.

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Web-Mobile-GIS
Casi di studio


Successivamente alla fase di pre-elaborazione i dati sono
esportati in svariati formati.
Formati di rappresentazione basati su XML:
KML: Keyhole Markup Language
GML: Geography Markup Language
Formati testuali adatti all’importazione in DBMS:
CSV: Comma-separated Values
SQL: Structured Query Language

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Keyhole Markup Language
Linguaggio basato su XML sviluppato da Keyhole, Inc.
(acquisita da Google nel 2004)
Usato per la gestione dei dati spaziali su Google Earth e
Google Maps
Standard aperto riconosciuto dall’OGC (Open Geospatial
Consortium)

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Implementazione
La terza fase consiste nell’implementazione dell’app per
dispositivi mobile.
Le strategie di implementazione possono essere differenti:
Web-app: sviluppata interamente con tecnologie web
(HTML, Javascript, CSS) ed orientata all’utilizzo mediante i
browser integrati nei dispositivi mobile.
App ibrida: sviluppata con tecnlogie web, installabile ed
eseguibile nativamente sui principali devices (Android,
iOS, Windows Phone, etc.)
App nativa: sviluppata speciﬁcatamente per un sistema
operativo mobile, utilizzando uno dei linguaggi di
programmazione supportati dal particolare sistema
operativo
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Casi di studio

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MobileMap Enna

Casi di studio

Presenteremo due casi di studio pratici:
local_id
MobileMap Enna

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MobileMap Enna

Outline
1

Introduzione
Cos’è un WebGIS?
Limiti dei WebGIS

2

Web-Mobile-GIS

3


4

Casi di studio
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MobileMap Enna
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MobileMap Enna

local_id
Where is your local identity?
local_id è un app per dispositivi Android che permette di
valutare le performances urbanistiche e territoriali di aree
metropolitane al ﬁne di individuare la zona ideale secondo le
aspettative dell’utente.

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local_id
MobileMap Enna

La versione 0.1 dell’applicazione contiene i dati del
Comune di Milano estrapolati dal portale dati.comune.
milano.it.
Per le analisi territoriali sono state sfruttate le mappe di
OpenStreetMap
I dati acquisiti ed elaborati sono rappresentati in mashup
con le mappe di Google, contenenti i Punti di Interesse e il
rating della zona in base alle proprie aspettative

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MobileMap Enna

Geo-dati usati
Superﬁci ZTL
Aree di fruizione per cani
Playgrounds
Orti comunali e didattici
Associazioni culturali
Biblioteche ed archivi
Centri di aggregazione giovanile
Centri di aggregazione multifunzionali
Altezza ediﬁci
Popolazione residente
Scuole (primarie, secondarie, etc.)
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Geo-dati usati
Cinema
Edicole
Farmacie
Stazioni ferroviarie
Impianti sportivi
Musei e spazi espositivi
Asili nido
Parcheggi di interscambio
Piscine
Sedi università
etc.
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MobileMap Enna

Scopo
Valutare la best zone in base alla propria Local Identity.

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MobileMap Enna

Come funziona
I valori di input che l’utente inserisce sono le proprie aspettative
di NIL (nucleo di identità locale) ideale in termini di
Sport: fare sport in centri sportivi, piscine e parchi pubblici
Cultura: presenza di cinema, musei, teatri, e sedi per le
attività culturali
Accessibilità: possibilità di accesso con i mezzi pubblici,
collegamenti e fruibilità
Tempo libero: presenza di diverse occasioni per il tempo
libero
Natura: un nucleo con tanto verde ed ecosostenibilità
Istruzione: presenza di scuole e istruzione
Vivibilità: nucleo urbanisticamente accogliente
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MobileMap Enna

Spatial Analysis
Per ogni zona NIL sono calcolate attraverso algoritmi GIS le
seguenti informazioni territoriali:
Presenza e consistenza dei servizi (aggregazione di info
puntuali)
Analisi demografica della popolazione, attraverso i dati
degli edifici (area, altezza, etc.) per ricavare le densità
abitative
Superfici disponibili per abitante (parchi giochi, zone verdi,
etc.)

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local_id
MobileMap Enna

NIL Rating Analysis

È stato implementato un algoritmo di calcolo per il rating
personalizzato del NIL che prevede la predisposizione di
apposite matrici per i dati e di un vettore per i 7 parametri di
input (le aspettative del NIL ideale).
Successivamente vengono analizzate linearmente le
performance dei singoli NIL e vengono calcolati punteggi pesati
in base alle esigenze di input.
Il punteggio ﬁnale è un vettore che viene utilizzato per il rating
comparativo tra le zone.

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MobileMap Enna

Funzionalità
Punti di interesse

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MobileMap Enna

Funzionalità
Poligoni NIL

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MobileMap Enna

Funzionalità
Parametri utente

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MobileMap Enna

Funzionalità
Visualizzazione rating

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MobileMap Enna

Implementazione

MySQL with Spatial Extensions
JSON Parser (written in Java)
Google Maps Android API v2
JTS Java Topology Suite

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MobileMap Enna

MySQL with Spatial Extensions

RDBMS (Relational Database Management System)
proprietà della Oracle Corporation
Supporta estensioni spaziali per consentire la generazione,
la conservazione e l’analisi di informazioni spaziali
Gli elementi spaziali gestibili possono essere punti, linee e
poligoni
La rappresentazione dei dati spaziali è in formato WKT
(Well Known Text)

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MobileMap Enna

Well Known Text
WKT è un linguaggio creato per rappresentare oggetti
geometrici (punti, linee, poligoni, ma anche poliedri) e
multi-geometrie, ovvero collezioni di singole geometrie.
Geometry
Point, MultiPoint
LineString, MultiLineString
Polygon, MultiPolygon, Triangle
CircularString
Curve, MultiCurve, CompoundCurve
CurvePolygon
Surface, MultiSurface, PolyhedralSurface
TIN
GeometryCollection
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MobileMap Enna

Well Known Text
POINT(6 10)
LINESTRING(3 4,10 50,20 25)
POLYGON((1 1,5 1,5 5,1 5,1 1),(2 2, 3 2, 3 3,
2 3,2 2))
MULTIPOINT(3.5 5.6,4.8 10.5)
MULTILINESTRING((3 4,10 50,20 25),(-5 -8,-10
-8,-15 -4))
MULTIPOLYGON(((1 1,5 1,5 5,1 5,1 1),(2 2, 3 2,
3 3, 2 3,2 2)),((3 3,6 2,6 4,3 3)))
GEOMETRYCOLLECTION(POINT(4 6),LINESTRING((4
6,7 10)))
POINT ZM (1 1 5 60)
POINT M (1 1 80)
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MobileMap Enna

JSON Parser
JSON (JavaScript Object Notation) è un linguaggio basato
su Javascript usato per lo scambio di dati tra client e
server.
Occorre implementare un parser Java per la gestione dei
dati in formato JSON

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MobileMap Enna

Google Maps Android API v2
Framework per l’integrazione delle mappe di Google su
applicativi nativi Android
Le API gestiscono autonomamente l’accesso ai server di
Google Maps
Consentono di aggiungere ad una mappa:
Icone ancorate in speciﬁche posizioni sulla mappa
(Marker)
Linee (Polyline)
Poligoni (Polygon)
Immagini sovrapponibili alla mappa di base (Tile
Overlays)

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MobileMap Enna

JTS Java Topology Suite
Framework open source, sviluppato da Vivid Solutions in
linguaggio Java
Fornisce un insieme di API per la gestione di geometrie 2D
Tramite la classe WKTParser permette il parsing di
stringhe WTK

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MobileMap Enna

DBMS

MySQL è la scelta migliore? Alternative:
PostgreSQL with PostGIS (Virtual server needed!)
SQLite with Spatialite (Android NDK needed!)

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MobileMap Enna

MobileMap Enna
MobileMap Enna è un’app per dispositivi Android che
permette di consultare ed interrogare su smartphone e tablet le
cartograﬁe e i datasets istituzionali della Provincia Regionale di
Enna.

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MobileMap Enna

Livelli consultabili

Carte Natura: tipi di paesaggio, unità di paesaggio
Carta dell’intervisibilità del territorio
Cave attive
Densità di popolazione (2011)
Distretti turistici e tematici
Farmacie
Impianti eolici
Impianti fotovoltaici

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MobileMap Enna

Livelli consultabili

Modello digitale del terreno (DTM)
Patrimonio archeologico storico-architettonico
Rete ospedaliera
Rete trazzerale
Rilievo 3D
Rete stradale provinciale
Siti Unesco 2012 (by Min. B.A.C.)
etc.

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MobileMap Enna

Funzionalità
Localizzazione

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MobileMap Enna

Funzionalità
Ricerca indirizzo (geocoding)

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MobileMap Enna

Funzionalità
Selezione livelli

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MobileMap Enna

Funzionalità
Interrogazione livelli

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Architettura I

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Architettura II

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Implementazione

Due strategie differenti di implementazione:
Web-app accessibile da browser
App ibrida per dispositivi Android

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MobileMap Enna

Web-app

Sviluppata interamente con tecnologia web
Accessibile da qualunque browser per dispositivi mobile
Compatibile con la maggior parte dei sistemi operativi
mobile (Android, iOS, Windows Phone, etc.)
Accessibile tramite URL o QR Code

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Framework utilizzati

Per lo sviluppo della web-app sono state utilizzate le seguenti
tecnologie web:
OpenLayers
JQuery Mobile

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MobileMap Enna

OpenLayers
Libreria implementata in linguaggio Javascript, rilasciata in
licenza open BDS 2-Clause License, che permette di
visualizzare mappe interattive in browser web, consentendo di
accedere, attraverso apposite API, a fonti di informazioni
geograﬁche presenti in rete:
WMS: Web Map Service
WFS: Web Feature Service
Google Maps
Bing Maps
OpenStreetMap

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MobileMap Enna

JQuery Mobile

Framework touch-optimized, implementato in linguaggio
Javascript, derivato da JQuery
Rilasciato in licenza MIT
Ottimizzato dispositivi mobile
Supporta la creazione di temi graﬁci personalizzati
Progettato per la costruzione di interfacce user-friendly

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MobileMap Enna

App ibrida

Versione dell’applicazione sviluppata sia con tecnologia web
che nativamente.
L’applicazione ibrida ha le seguenti caratteristiche:
Sviluppata, in linguaggio Java, per dispositivi Android
Android SDK, API Level 8 (Froyo, 2.2.2)
Interfaccia web implementata con OpenLayers e
JQueryMobile

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MobileMap Enna

Apache Cordova
Framework open source, distribuito in licenza Apache 2.0
derivato da PhoneGap.
Si presenta come una sorta di contenitore di
un’applicazione web: la sua interfaccia è una WebView
che occupa l’intero schermo del dispositivo, all’interno
della quale è eseguito il codice HTML e Javascript della
risorsa web.
Consente l’interfacciamento del codice Javascript
dell’interfaccia web, con le componenti native del
dispositivo Android, in questo caso con il sensore GPS.

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MobileMap Enna

Sviluppi futuri
Implementazione nativa su piattaforma Android (già
realizzata per MobileMap Agrigento)
Funzionalità di realtà aumentata mediante la libreria open
source Mixare

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MobileMap Enna

Realtà aumentata

Mixare è un motore di realtà aumentata open source. Ha le
seguenti caratteristiche:
Rilasciato in licenza GPLv3
Multipiattaforma (Android, iOS)
Applicazione stand-alone
Integrabile come libreria in app Android

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Bibliografia

Bibliografia I
Di Pietro G., Rinnone G.
Web-mobile-GIS, la nuova frontiera di pubblicazione dei
dati cartografici.
Biallo G. (eds.)Dati geografici aperti - Istruzioni l’uso.
Associazione OpenGeoDataItalia, Roma. 2013.
Open Data Territorio Enna.
http://www.opendataterritorioenna.it
local_id: Where is your local identity.
http://www.slideshare.net/geofunction/
localid

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