Infraestrutura de Dados Espaciais e Metadados

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Infraestrutura de Dados Espaciais e

Metadados

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• 1ª parte: Infraestrutura de Dados Espaciais (IDE);

• 2ª parte: Metadados;

• 3ª parte: Projeto IDE – UFABC;

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Infraestrutura de Dados Espaciais

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• Falta de informações sobre produção e a qualidade das informações geoespaciais (IG);

• Dificuldade de acesso à IG;

• Falta de padrões (cada produtor produz a IG seguindo ou não critérios próprios);

• Dificuldade no intercâmbio da IG (padrões para a interoperabilidade);

• Advento da cartografia digital e da internet;

• Valorização da IG na atualidade;

IDE - Surgimento

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Segundo o Conselho de Informação Espacial da Austrália e Nova Zelândia:

“... uma Infraestrutura de Dados Espaciais provê uma base para busca de dados espaciais, avaliação, transferência e aplicação para os usuários e provedores dentro de todos os níveis de governo, do setor comercial e industrial, dos setores não lucrativos, acadêmicos e do público geral”

(Plano de Ação da INDE,2010).

Segundo o Instituto Geográfico Nacional da Espanha:

“... partindo-se da premissa de que os processos relacionados com a informação geográfica (IG) devam ser unificados, que a IG deva ser amplamente acessível, e que deva existir um consenso entre instituições para compartilhar informação, o termo Infraestrutura de Dados Espaciais

IDE - Conceito

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IDE - Conceito

Definição segundo o decreto nº 6666 de 27 de novembro de 2008 (Art.2º, inciso III):

III - Infra-Estrutura Nacional de Dados Espaciais - INDE:

“... conjunto integrado de tecnologias; políticas;

mecanismos e procedimentos de coordenação e

monitoramento; padrões e acordos, necessário para

facilitar e ordenar a geração, o armazenamento, o acesso, o

compartilhamento, a disseminação e o uso dos dados

geoespaciais de origem federal, estadual, distrital e

municipal.”

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IDE - Conceito

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• Facilita o acesso à IG, uma vez que utiliza a internet como principal meio de disseminação dessa informação;

• Utiliza normas e padrões internacionais para a produção, transferência e uso da IG;

• Permite o estabelecimento de políticas entre diversos atores produtores e consumidores da IG (cooperação para a difusão da IG);

• Permite o armazenamento da IG de maneira segura, uma vez que utiliza um conjunto de tecnologias, tais como redes e servidores que trabalham com backups;

• Revela um “mundo” antes desconhecido, pois proporciona o acesso à IG tanto digital quanto analógica através do seu catálogo de metadados;

IDE – Algumas Características

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IDE (Infraestruturas de Dados Espaciais)

PADRÕES

TECNOLOGIAS

POLÍTICAS

ARRANJOS RECURSOS HUMANOS

IDE

DISPONIBILIZAR

ACESSAR

USAR

INFORMAÇÃO GEOESPACIAL

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IDE (Infraestruturas de Dados Espaciais)

IDE COMPARTILHA

A IG

HARMONIZA A IG

SUBSIDIA A TOMADA DE

DECISÃO

GARANTIA DE ACESSO À IG PARA TODA A SOCIEDADE

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E quem são essas normas e padrões utilizados?

• Normas para o intercâmbio das informações através da internet (Geoserviços);

• Normas para metadados;

• Padrões de modelagem de dados orientada a objetos;

• Padrões de referenciais geodésicos;

IDE – Normas e Padrões

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IDE – Normas e Padrões

Norma para Geoserviços

Fornece uma estrutura de criação de aplicações para acesso e processamento da IG através de ambiente aberto e interface genérica de software.

ISO 19119:2005: identifies and defines the architecture patterns for service interfaces used for geographic information, defines its relationship to the Open Systems Environment model, presents a geographic services taxonomy and a list of example geographic services placed in the services taxonomy.

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Metadados

Norma para Metadados – ISO 19115 e 19139

Fornece uma conjunto de elementos obrigatórios e opcionais para metadados. A partir desses elementos é possível estabelecer perfis próprios de metadados.

Nessa norma há um conjunto de mais de 300 elementos, sendo 8 desses obrigatórios para qualquer perfil. Esses elementos obrigatórios garantem a interoperabilidade do metadado.

Essa normal utiliza recursos de modelagem de dados orientada ao objeto, baseada no esquema UML (Unified Modeling Language)

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IDE – Normas e Padrões

ePING – Padrões de Interoperabilidade de Governo Eletrônico

Define um conjunto mínimo de premissas, políticas e especificações técnicas que regulamentam a utilização da Tecnologia de Informação e Comunicação (TIC) no governo federal, estabelecendo as condições de interação com os demais Poderes e esferas de governo e com a sociedade em geral.

(Fonte: http://www.governoeletronico.gov.br)

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Utiliza Modelagem Conceitual Orientada ao Objeto (OMT-G)

EDGV – Estruturação de Dados Geoespaciais Digitais Vetoriais

“... componente da estruturação de dados cartográficos do Mapeamento Sistemático Terrestre, da Infra-estrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE), a fim de padronizar estruturas de dados que viabilizem o compartilhamento de dados, a interoperabilidade e a racionalização de recursos entre os produtores e usuários de dados e informação cartográfica.”

Fonte: CONCAR, 2007.

IDE – Normas e Padrões

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* Exemplo de modelagem para a classe Hidrografia

EDGV

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SIRGAS 2000

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Interoperabilidade

Interoperabilidade é a capacidade de comunicar, executar programas ou transferir dados através de diversas unidades funcionais de maneira que o usuário requerente tem pouco ou nenhum conhecimento das características dessas unidades. (ISO 19119).

Two components X and Y (see Figure 2) can interoperate (are interoperable) if X can send requests R for services to Y, based on a mutual understanding of R by X and Y, and if Y can similarly return mutually understandable responses S to X.

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Interoperabilidade

“Geographic interoperability” is the ability of information systems to:

1) freely exchange all kinds of spatial information about the Earth and about the objects and phenomena on, above, and below the Earth’s surface;

2) cooperatively, over networks, run software capable of manipulating such information.

Fonte: ISO 19119.

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Geoserviços

Geoserviços se baseiam no conceito de interoperabilidade:

• Um Geoserviço pode ser compreendido como um conjunto de funcionalidades que permite o acesso e transferência de dados e metadados através de protocolos de comunicação via internet;

• Esses fluxos são baseados em normas que garantem a interoperabilidade entre os dados;

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Geoserviços

Principais Geoserviços da OGC (Open Geospacial Consortium):

WMS (Web Map Service):

• Funciona através de requisições HTTP;

• Funciona com requisições feitas pelo cliente para diversos servidores;

• Retorna uma imagem (jpeg, png, tif) que não pode ser

editada (imagem contém os atributos e é

georreferenciada);

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Geoserviços

Principais Geoserviços da OGC (Open Geospacial Consortium):

WFS (Web Feature Service):

• Funciona de maneira similar ao WMS;

• Retorna os dados vetoriais codificados na linguagem

GML* que podem ser utilizados , editados e exportados

para outras extensões (p.e. SHP);

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Geoserviços

Principais Geoserviços da OGC (Open Geospacial Consortium):

WCS (Web Coverage Service):

• Funciona de maneira similar ao WMS e ao WFS;

• Retorna dados raster brutos (tiff, geotiff, img) que podem

ser utilizados e editados ;

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Geoserviços

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Geoserviços

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Geoserviços

Algumas operações em Geoserviços:

• Get Capabilities: Retorna os metadados do servidor.

• Get Map: Retorna um mapa geográfico no formato de imagem.

• Get Feature Info (opcional): Retornar atributos alfanuméricos associados as feições do mapa.

• Get Legend Graphic (opcional): Retorna uma legenda do mapa gerado.

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INDE

Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais

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INDE – Marco Legal

Decreto n°6666 de 27 de novembro de 2008

Art. 1^o Fica instituída, no âmbito do Poder Executivo federal, a Infra-Estrutura Nacional de Dados Espaciais - INDE, com o objetivo de:

I - promover o adequado ordenamento na geração, no armazenamento, no acesso, no compartilhamento, na disseminação e no uso dos dados geoespaciais de origem federal, estadual, distrital e municipal, em proveito do desenvolvimento do País;

II - promover a utilização, na produção dos dados geoespaciais pelos órgãos públicos das esferas federal, estadual, distrital e municipal, dos padrões e normas homologados pela Comissão Nacional de Cartografia - CONCAR; e

III - evitar a duplicidade de ações e o desperdício de recursos na obtenção de dados geoespaciais pelos órgãos da administração pública, por meio da divulgação dos metadados relativos a esses dados disponíveis nas entidades e nos órgãos públicos das esferas federal, estadual, distrital e municipal

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Decreto n ° 6666 de 27 de novembro de 2008

Definição segundo o decreto (Art.2º, inciso III):

III - Infra-Estrutura Nacional de Dados Espaciais - INDE:

“... conjunto integrado de tecnologias; políticas;

mecanismos e procedimentos de coordenação e

monitoramento; padrões e acordos, necessário para

facilitar e ordenar a geração, o armazenamento, o acesso, o

compartilhamento, a disseminação e o uso dos dados

geoespaciais de origem federal, estadual, distrital e

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Fluxo da INDE

GEONETWORK (Servidor de Metadados)

GEOSERVER (Servidor de arquivos vetoriais

e matriciais)

DBDG

Padrões:

ISO 19115;

ISO 19139;

Padrão MGB

Padrão:

EDGV;

e-PING;

Nó próprio ^Nócompartilhado

cadastra

VISUALIZADOR DA INDE

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Catálogo de Metadados - Geonetwork

Geonetwork:

Servidor de Metadados que retorna, através de uma interface de busca, o metadado armazenado em sua base de dados.

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Geoserver

Padrões OGC de Geoserviços:

•WMS;

•WFS;

Geoserver:

Servidor de dados espaciais (geometrias) que

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Geoportal VINDE

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Metadados

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Metadados

Definição IBGE:

Metadados podem ser basicamente definidos como "dados que descrevem os dados", ou seja, são informações úteis para identificar, localizar, compreender e gerenciar os dados.

Quando documentamos os metadados e os disponibilizamos,

estamos enriquecendo a semântica* do dado produzido, agregando

seu significado real, e dando suporte à atividade de Administração

de Dados executada pelo produtor desse dado. No caso do IBGE,

que produz dados, os metadados são fundamentais.

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Metadados

E o que o metadado diz a respeito do significado do dado?

• O que é o dado?

• Quando ele foi produzido?

• Por quem ele foi produzido?

• Como ele foi produzido?

• Quando produzido a partir de outros dados, quais dados são esses? Qual a fonte desses dados?

• Porque ele foi produzido? (objetivo )

Se essas perguntas não forem respondidas, como eu saberei se esse

dado realmente me serve ou não?

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Metadados

Então no que consiste o metadado geoespacial?

Consiste basicamente em um arquivo de texto que reúne informações sobre:

• Responsável pelo dado;

• Extensão geográfica (xmin, xmax, ymin, ymax);

• Formato do arquivo (tif, shp, img, kml, gpx, dwg...);

• Sistema de referência (datum e projeção);

• Qualidade do dado (informações sobre a produção do dado, descrevendo metodologia);

• Autor do metadado (endereço e telefone para contato);

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Metadados

O metadado pode ser feito em um arquivo de texto (.txt, .docx,.odt...), pois o mais importante é de alguma forma transmitir as informações sobre o dado, porém o mais comum é escrever esse metadado em um arquivo XML.

XML (eXtensible Markup Language): arquivo que tem como principal objetivo facilitar o compartilhamento de informações através da internet.

Então o XML consiste em um conjunto de tags criadas pelo usuário

que descrevem informações sobre algo, e esse algo no nosso caso é

o dado espacial.

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Metadados

Arquivo XML que descreve uma receita de pão:

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Metadados

Metadado lido no ArcCatalog

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Metadados

Metadado lido no ArcCatalog

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Metadados

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Metadados

O metadado geoespacial é feito a partir de padrões que definem quais são as informações relevantes para um determinado conjunto de dados (p.e.: temático, sistemático).

Padrões:

• Normas ISO 19115 e 19139;

• Perfil MGB (Metadados Geoespacias do Brasil);

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Metadados

Norma para Metadados – ISO 19115 e 19139

Fornece uma conjunto de elementos obrigatórios e opcionais para metadados. A partir desses elementos é possível estabelecer perfis próprios de metadados.

Nessa norma há um conjunto de mais de 300 elementos, sendo 8 desses obrigatórios para qualquer perfil. Esses elementos obrigatórios garantem a interoperabilidade do metadado.

Essa normal utiliza recursos de modelagem de dados orientada ao objeto, baseada no esquema UML (Unified Modeling Language)

ISO 19115:2003 defines the schema required for describing geographic information and services. It provides information about the identification, the extent, the quality, the spatial and temporal schema, spatial reference, and distribution of digital geographic data.

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IDEs – Normas e Padrões

Perfil MGB

Um perfil de metadados contém um conjunto básico e necessário de elementos que retrate as características dos produtos geoespaciais de uma determinada comunidade e garanta sua identificação, avaliação e utilização consistente (CONCAR, 2009).

O perfil MGB foi criado para ser utilizado

como um perfil padrão de metadados

geoespaciais nacional.

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IDEs – Normas e Padrões

CEMG - Comitê de Estruturação de Metadados Geoespaciais

• IBGE (Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão);

• DSG (Comando do Exército);

• DHN (Comando da Marinha);

• ICA (Comando da Aeronáutica);

• IBAMA (Ministério do Meio Ambiente);

• CPRM (Ministério das Minas e Energia);

• INPE (Ministério da Ciência e Tecnologia).

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IDEs – Normas e Padrões

Perfil MGB

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IDEs – Normas e Padrões

Perfil MGB - Sumarizado

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Metadados

E porque construir metadados?

• Descrição detalhada do dado;

- Datum;

- Projeção;

- Escala;

- Tamanho de pixel (raster);

- Parâmetros utilizados;

- Ect;

• Contém informações sobre o produtor e de como entrar em contato com ele caso hajam dúvidas;

• Evita a duplicidade de ações;

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Metadados

Exemplo prático de problemas ocorridos por falta de informações sobre os dados

CEM (Centro de Estudos da Metrópole)

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Metadados

CEM (Centro de Estudos da Metrópole)

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Metadados

CEM (Centro de Estudos da Metrópole)

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Metadados

Onde está a informação sobre o datum na página?

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Metadados

Há o arquivo .prj porém o arquivo está em WGS 84 e não em SIRGAS 2000

Onde está a informação sobre a data da produção do dado???

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Metadados

O metadado é o DNA do dado

É possível realizar uma operação cardíaca sem saber uma série de informações do paciente (peso, tipo sanguíneo, hemograma...)?

R: NÃO.

De igual forma, é possível realizar algum estudo utilizando dados espaciais pelos quais não temos informações sobre como eles foram produzidos?

R: NÃO.

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Projeto IDE - UFABC

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Projeto IDE - UFABC

Contexto:

• Necessidade de um servidor para armazenamento da IG para uso nas diversas atividades da UFABC;

• Ideia de tornar a UFABC um nó da INDE;

• Sensibilização da alta direção da UFABC quanto a necessidade e importância da universidade em se tornar um nó da INDE;

• Capacitação do servidor responsável e adesão da UFABC à

INDE como nó compartilhado;

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Projeto IDE - UFABC

Próximos passos:

• A médio prazo aquisição da infraestrutura de servidores e de rede para tornar a UFABC um nó próprio da INDE;

• Concomitantemente com a ação anterior buscar parcerias do corpo docente para conversa com as prefeituras sobre a ideia de tornar a UFABC um IDE regional (armazenamento e uso dos dados pelas prefeituras do Grande ABC);

• Tornar a UFABC uma IDE regional, que funcionaria também

como um nó próprio da INDE;

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Projeto IDE - UFABC

Desafios:

• Introduzir uma nova cultura dentro da universidade de produção, disseminação e uso da IG;

• Mudar a cultura dentro das prefeituras de produção, disseminação e uso da IG;

• Tornar o projeto um embrião para interesses em pesquisas dentro da temática da área;

• Tornar a UFABC uma referência dentro da temática da área;

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Proposta de Cronograma de implantação na UFABC

Etapa 2015 2016 2017 2018

Adesão à INDE como nó compartilhado Treinamento para comunidade interna Compra do servidor de dados próprio Adesão à INDE como nó próprio

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