Unidade6

(1)

Interoperabilidade e Padrões

Sistemas de Informações Geográficas

2011.1

(2)

Roteiro

 Problema de integração de várias bases de dados  Interoperabilidade

 Tipos de heterogeneidade

 Padrões de serviços OGC

 Apresentação da informação  Renderização de mapas

 Information Query & Feature Selection  Editing  Classificação OGC  Serviços de dados  Serviços de processamento  Serviços de registro/catálogos  Serviços de imagens  Arquitetura GIServices  Encadeamento de serviços  SDI

(3)

(4)

Problema



Diversas fontes de dados

 Vários formatos

 Vários geradores da informação  Várias formas de coleta



Dados massivos

 Caro para transportar, armazenar e manter

(5)

Problema

(6)

(7)

Postgresql/PostGIS Oracle/Spatial

Shapefile GeoTIFF

(8)

Heterogeneidade



Semântica

 Um fato do mundo real pode ser representado de diversas formas

Vários pontos de vista diferentes

 Várias entidades representam o mesmo conceito  Thesaurus (dicionário)

 Elaborar mecanismos e estratégias de

mapeamento entre as entidades do mundo real e suas modelagens

(9)

Heterogeneidade



Esquemática

 Objetos considerados em um esquema podem ser considerados como atributos em outro

esquema

 Diferentes agregações ou generalizações  Solução: Unificação dos esquemas ou

(10)

Heterogeneidade



Sintática

 Diferentes paradigmas

Solução: mapeamento lógico entre os paradigmas

 Diferentes representações geométricas do mesmo fenômeno (raster ou vector)

Solução: forma única de representação dos objetos em

(11)

Interoperabilidade

A habilidade de sistemas ou componentes

cooperarem entre si de forma independente, e

trocando informações portáveis

(12)



Consórcio sem fins lucrativos de companhias,

governos, agências e universidades



http://www.opengeospatial.org/



Elaboram padrões para soluções

interoperáveis que possibilitam o uso de Geo

na Web

 Especificação para produtos

 Formato de dados

(13)

Simple Feature

 Define um modelo conceitual para objetos espaciais

 Sistema de referência

 Modelos bidimencionais e tridimencionais  Relacionamentos topológicos

(14)

(15)

Simple Feature SQL

 Define uma implementação modelo (esquema lógico e físico) em SQL para armazenamento dos objetos

(16)

Simple Feature SQL

(17)

Well-known Text Representation (WKT)



Especificação que define uma sintaxe para

(18)

Well-known Binary Representation (WKT)



Define uma organização de arquivo para a

(19)

(20)

GML



Geographic Markup Language

 Linguagem de marcação para definir feições geográficas

 Facilita a troca de dados entre sistemas e/ou domínios(interoperabilidade)

 Otimizar armazenamento de dados geográficos  Implementação interoperável do esquema lógico

padrão OGC

 Permitir criação e manutenção de esquemas a partir da linguagem

(21)

GML

 É um framework que possibilita a criação de diversas aplicações domínios

(22)

GML

 Exemplos

 Ponto

• Exemplos – Polígono

(23)

GML



Apoio de ferramentas de gestão de dados

para gerar código GML

 SGBD

 Frameworks que trabalham com Geotecnologias  Ferramentas SIG

(24)

GML-POSTGIS



Usa o método asgml(geometria)



Exemplo:

 select asgml(geom) from photo  Resultado: <gml:Point srsName="EPSG:29100"> <gml:coordinates> -35.909477233886719, -7.220829010009766 </gml:coordinates> </gml:Point>

(25)

(26)

Padrões de serviços



Conjunto de padrões que definem os GIServices

OGC

 Entradas, saídas e exceções

 Pré-condições e pós-condições

 Interfaces (API) e protocolos de comunicação



Sistemas altamente distribuídos



Arquiteturas extremamente dinâmicas

 Combinação de serviços (orquestração)

(27)



Visão geral da arquitetura

 Serviços organizados em várias camadas

Clients

Application Services Processing Services

Information Managent Services

 Independentes de outros serviços ou dados  Utilizam outras especificações

GML, Simple Feature, etc...

 Comunicação baseada em protocolos da Internet

(28)

(29)



Information Managent Services

 Contêm especificação de serviços projetados para

armazenar e prover acesso aos dados espaciais

 Normalmente temos um serviço para cada conjunto

de dados (data set)

 São usados por Application Services e Processing Services

 Interfaces definem

 API para acessar os serviços  Metadados

 Alguns ainda podem fazer conversão de coordenadas

(30)



Information Managent Services

 Web Map Services

 Web Feature Services  Web Coverage Service

 Catalog Service for the Web  Gazetteer Service

 Entre outras especificações

(31)

(32)



Processing Services

 Especificações de serviços para processar dados  São usados por clientes e por outros serviços

(information managent e processing services)

 Exemplos

Web Cordinate Transformation Service Web Image Classification Service

Web 3D Service Geoparser Services Geocoder Sevice

LBS (Determinação de rotas, análise das proximidades)

(33)

(34)



Application Services

 Especificações que determinam protocolos e comportamentos implementados nos clientes

Web Clients (navegadores) Thin Clients (clientes móveis)

 Sofrem manipulação direta dos usuários  Normalmente utilizam outros serviços da

arquitetura

(35)



Application Services

 Web Portal Services

 Interação com múltiplas aplicações clientes

 WMS Application

 Permite usuários interagir com WMS

 Gazetter Application Services

 Permite usuários interagir com Gazetteers

 Workflow services

 Interpreta cadeia de serviços

 Acessa os serviços nos servidores  Executa os serviços da cadeia

 Gerencia a execução

(36)



Produz mapas dinâmicos a partir de dados

espaciais



Define como resultado uma imagem digital de

um determinado lugar

 Bounding box



Formatos

 SVG, PNG, JPEG, GIF



A API pode ser acessada via web browser

 Foco na formação da URL de acesso ao serviço

(37)

Web Map Service

(38)

 GetCapabilities()

 Obtém metadados do serviço

 Na URL de requisição deve-se passar alguns parâmetros

 Version  Service  Request  Format  Formato de saída em XML  Nome do serviço  Descrição  Área de cobertura

 Camadas e seus atributos  Sistema de referência  Estilos de apresentação

(39)



GetCapabilities

 URL Exemplo: http://200.140.135.184/cgi-bin/mapserv?map=/usr/local/www/apache22/data/hidro/w shidro.map&request=Getcapabilities&service=WMS&versi on=1.0.0

(40)



Trecho de resposta ao GetCapabilities():

(41)



GetMap

 Operação que retorna um mapa que satisfaz a

requisição do usuário

 Parâmetros de requisição (9 obrigatórios)

 Version  Request  Layers  Styles  CRS (Sistema de coordenadas)  BBOX  WIDTH  HEIGHT  FORMAT

(42)



GetMap

 URL exemplo http://<hostname>/<deploy_name>/com.esri.wms.Esrimap?SE RVICE=WMS&VERSION=1.1.1&REQUEST=GetMap&LAYERS=Ocean s,Countries,Cities&STYLES=&SRS=EPSG:4326&BBOX=- 124,21,-66,49&WIDTH=600&HEIGHT=400&FORMAT=image/png&

Web Map Service

(43)

 Exemplo de getMap():  http://200.140.135.184/cgibin/mapserv?map=/../wshidro.map &SERVICE=WMS &VERSION=1.1.1 &REQUEST=GetMap &LAYERS=rios_federais &CRS=EPSG:4326 &BBOX=-79.5229,-34.9285,-34.7896,5.7266 &HEIGHT=500 &WIDTH=800 &FORMAT=image/jpeg

(44)



Resultado de getMap():

(45)



Um avanço na forma como os dados espaciais

são processados, criados, modificados e

compartilhados



Ao invés da troca de arquivos, temos troca de

dados interoperáveis

 O usuário escolhe os objetos

 Em troca de arquivos não acontece o filtro



Possibilidade de estabelecer Filtros

 OGC Filter Especification

(46)



Principais operações:

 getCapabilities()

 describeFeatureType()  getFeature()

(47)

 getCapabilities():

 Formato geral de um WFS_Capabilities: <WFS_Capabilities version="1.0.0" xsi:schemaLocation="http://www.opengis.net/wfshttp:// localhost:8888/geoserver/schemas/wfs/1.0.0/WFS-capabilities.xsd"> <Service>...</Service> <Capability>...</Capability> <FeatureTypeList>...</FeatureTypeList> <ogc:FilterCapabilities>...</ogc:FilterCapabilities> </WFS_Capabilities>

(48)



Capability:

(49)

Web Feature Service

• FeatureTypeList:

(50)

(51)

Web Feature Service



WFS DescribeFeatureType:

http://localhost:8888/geoserver/wfs?service=W

FS&version=1.0.0&request=DescribeFeatureT

ype&typeName=g4wd:st99_d00



Retorna um documento XML schema

(52)

(53)

Web Feature Service



WFS GetFeature

http://localhost:8888/geoserver/wfs?service=WFS&

version=1.0.0&request=GetFeature&

typeName=g4wd:st99_d00



Retorna o FeatureType inteiro num

(54)

(55)

Filter Encoding



Uma da primeiras especificações

 Mais madura

 Estável

 Consolidada



Linguagem de consulta em XML

 Semelhante a clausula WHERE de SQL

 Retorna todas as ocorrências em que a avaliação da consulta seja verdadeiro

(56)



Predicados da lógica

 equal to, not equal to, less than, less than or

equal to, greater than, greater than or equal to, like, is null and between



Predicados espaciais

 equal, disjoint, touches, within, overlaps, crosses, intersects, contains, within, BBox



Predicados temporais

 after, before, begins, begun by, contains, during, ends, equals, meets

(57)

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(59)

(60)



Serviço que provê coberturas

 Coberturas são representações digitais de fenômenos que não possuem espaço bem definido

 Podem ser regulares e irregulares  É um tipo de feature

 Representações digitais de clima e tempo

 Representações mais complexas e podem variar no espaço-tempo

Evolução de uma tempestade ou de uma queimada

(61)

Web Coverage Service

Classificação da feição coverage

(62)



Grid Coverages

 Localizações regularmente esparças  Componente tempo (opcional)

 Regular ou irregular

 Exemplos

Imagens de satélite

Matriz de elevação digital Mapa de temperatura

(63)



GetCapabilities

 Retorna metadados sobre o serviço



DescribeCoverage

 Descrição completa de uma ou mais coberturas



GetCoverage

 Retorna a cobertura desejada

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