Sistema de información geográfica en Web para la gestión de la Telefonía Pública

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(1)Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 1 de 131.

(2) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. RESUMEN La Unidad de Negocios de Telefonía Pública de ETECSA (UNTP), se dio a la tarea de implementar un Sistema de Información Geográfica para la gestión de la Telefonía Pública en todo el país. A partir de la experiencia de los desarrolladores de Software de la División de Computación de GEOCUBA en la creación de plataformas de montaje de Sistemas de Información Geográfica acorde a las exigencias del mercado internacional, así como el desarrollo de las especificaciones de interfaces de un Servidor de Mapas Web de OpenGIS se creó un proyecto de desarrollo e investigación conjunto que permitiera crear un Sistema de Información Geográfica para la Gestión de la Telefonía Pública en Web. Como parte de este proyecto y sirviendo de base para la ejecución de esta tesis de maestría se implementó una aplicación de montaje de Base de Información Geográfica utilizando como base el modelo de objetos componentes. (COM;. Component Object Model) y todas las tecnologías asociadas a este (ActiveX, DCOM, OLEDB, etc). Se implementaron las especificaciones de interfaces de un Servidor de Mapas Web de OpenGIS, que permiten, producir un mapa y responder las consultas básicas acerca del contenido del mapa. Se creó una aplicación cliente que permite visualizar y consultar la información geográfica del servidor de mapas. Las bases de datos de la gestión de la telefonía pública están montadas sobre servidores SQL Server 2000. La utilización de la aplicación presupone mayor calidad en la gestión de las interrupciones en los servicios telefónicos públicos así como una reducción en tiempo y recursos para la realización de estudios de mercados, análisis de demandas y cobertura de servicio en todo el país lo que influye de manera positiva en el mejoramiento de la calidad del servicio de telefonía pública.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 2 de 131.

(3) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. ABSTRACT Public Telephony Business Unit of ETECSA (PTBU) decided to implement a Geographic Information System (GIS) for management of Public Telephony in whole country. From experience of GEOCUBA software developers in implementing of a OpenGIS Web Map Server allowed to create a of Geographical Information System for Public Telephony based on WEB. An application to create a Geographical Information Base was implemented using component object model (COM) and all associated technologies (ActiveX, DCOM, OLEDB, etc). OpenGIS Web Map Server was updated to a new version and was implemented a client application that allows to visualize and to consult geographical information using Web Map Server. Public telephony databases are supported in SQL Server 2000. This application presupposes bigger quality in managenment of publics phone services interruptions as well as a time and resources reduction for realization of markets studies, demands analysis and service covering in whole country what influences in a positive way in improvement of public telephony service quality.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 3 de 131.

(4) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. DEDICATORIA. ♥ A mis padres, por su esfuerzo en hacer de mi alguien útil. ♥ A mi esposa por su comprensión y las noches sin dormir. ♥ A mi hija.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 4 de 131.

(5) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. AGRADECIMIENTOS. ♥ A mis compañeros de trabajo, por su apoyo y ayuda incondicional. ♥ A Carlos Pérez mi tutor, profesor y amigo por todos los esfuerzos que ha hecho por dar un final feliz a este proyecto. ♥ A todos los que de una forma u otra me han ayudado y han dedicado su tiempo a perfeccionar esta tesis.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 5 de 131.

(6) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN Desde hace algún tiempo, la correcta toma de decisiones en períodos cortos de tiempo ha sido un tema primordial en el mundo entero, ya que esto puede ser la diferencia entre cualquier relación de tipo pérdida – ganancia, volviéndose una situación sumamente delicada cuando la vida de seres humanos es una de las variables. Esto ha obligado a las empresas a desarrollar sistemas de cómputo cada vez más potentes, rápidos y que manejan gran cantidad de información a partir de diversas fuentes de datos. El grupo empresarial GEOCUBA es una institución que promueve la investigación científica, involucrándose en proyectos muy interesantes y ambiciosos con resultados exitosos. Es por esto que tiene una infraestructura sólida y vanguardista en los campos de la geomática, el medio ambiente, la cartografía, los sistemas de información geográfica y la informática. Un ejemplo de ello es el grupo de desarrollo de software GeoMIX que ofrece y desarrolla servicios basados en sistemas de información geográfica que facilitan en gran medida el desarrollo de aplicaciones que sirven de soporte para la toma de decisiones. En GeoMIX siempre se ha hecho la labor de combinar las. facilidades que nos dan las herramientas comerciales. (ArcView, MapInfo, Bartley y otros) con desarrollos propios utilizando tecnologías y estándares internacionales que permitan hacer la información más accesible a la mayor cantidad de usuarios posibles. El presente trabajo propone e implementa una solución a las limitantes que se han encontrado para compartir y distribuir la información geográfica; un servicio de mapas en Internet basado en los formatos estándares liberados por el consorcio OpenGIS, rector mundial del almacenamiento, manipulación y visualización de la información geográfica,. así como el diseño de una arquitectura que favorece. ampliamente la escalabilidad del software. A continuación se describirá más ampliamente la problemática que se abordó.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 6 de 131.

(7) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. 1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Las aplicaciones de Sistemas de Información Geográfica manejan una gran cantidad de datos, los cuales pueden estar distribuidos en distintas fuentes. El hecho de que la información se encuentre distribuida implica a su vez heterogeneidad, ya que las fuentes de los datos pueden estar contenidas en tuplas de una. base de datos. relacional, o bien en un formato comercial como TAB, por citar algún ejemplo. Tal vez la información que se encuentre en cierta fuente de datos también sea importante para algún otro proyecto, que no tenga los recursos suficientes para adquirir un software comercial dado o por otro lado el software sea de factura norteamericana, los más abundantes en el mercado y prohibidos para nuestro país a causa del bloqueo. Esto dificulta el uso de dicha información debido a la incompatibilidad de formatos. La Empresa de Telecomunicaciones de Cuba (ETECSA) tiene instalados hoy 17 000 teléfonos públicos, de los que el 8,16 % reportan diariamente interrupciones por fraudes,. descalabros. y. acciones. vandálicas. sobre. todo. en. la. capital.. Aproximadamente el 70% de la telefonía pública está soportada en las prestaciones de estaciones públicas “inteligentes” que utilizan como medio de pago las monedas o las tarjetas telefónicas. En el país se explotan básicamente dos tecnologías, Amper y Urmet, con sistemas de gestión independientes y bases de datos SQL. Tomando en consideración la experiencia del grupo de desarrolladores de software GeoMIX en la confección de Sistemas de Información Geográfica, así como el desarrollo de las especificaciones de OpenGIS para la implementación de servidores de mapas por parte del mismo, se elaboró un proyecto conjunto con ETECSA que ofrece a la Unidad de Negocios de Telefonía Pública un Sistema de Información Geográfica en Web, poderosa. herramienta que. controla las afectaciones de la telefonía pública, brinda la ubicación de la principales interrupciones y puede ser consultada desde cualquier ordenador conectado a la red de ETECSA.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 7 de 131.

(8) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. 1.2 Entorno cubano y mundial de los Sistemas de Información Geográficos en Web. En pocos años el WWW ha emergido como la forma predominante de tráfico de datos en Internet. En 1993 existían solo 130 servidores Web, al año siguiente cerca de 3 000, a mediados de 1995 había 23 500, un año más tarde había 230 000 y se espera que este crecimiento exponencial se mantenga algún tiempo. El número de usuarios de Internet alrededor del mundo crece constantemente, de 61 millones en 1996 y 148 en 1998 se ha elevado a más de 600 en el 2001 y se estima alrededor de 720 millones para finales del 2005 El auge de Internet ha creado una gran expectativa para el acceso a la información geográfica sobre Web. Según estudios realizados a los principales sitios especializados que distribuyen mapas, el número de solicitudes diarias ha venido creciendo también exponencialmente. Una comparación entre ambos indica que el ritmo de crecimiento del uso de mapas en Internet es mayor que el ritmo de crecimiento de Internet. Algunos autores coinciden en afirmar que Internet se ha convertido en el medio de comunicación más importante y los mapas han emergido como uno de sus principales componentes. En el mundo a partir de la popularidad que han tomado los mapas en Internet existen varios sitios donde se pueden observar mapas descriptivos de diferentes regiones, sin embargo, aunque en muchos casos el usuario conforma parte de la información a visualizar, no se pueden denominar Sistema de Información Geográfica en Web; debido a que un sistema de este tipo va mucho más allá de la simple visualización de los datos geográficos. Un Sistema de Información Geográfica debe permitirle al usuario conformar sus propios mapas a partir de información que puede estar contenida en bases de datos a las que está vinculada la cartografía que se está sirviendo. Por ejemplo, ESRI, la más potente de la compañías en el tratamiento de la Información Geográfica, tiene un sitio Web denominado ArcData Online Map Studio Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 8 de 131.

(9) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. a través del que se pueden obtener varios mapas fundamentalmente de los Estados Unidos pero estos mapas están concebidos ya (ver figura I.1), o sea el usuario no tiene potestad para cambiar las consultas y los resultados de la visualización.. Figura # I.1: Ejemplos de mapas del sitio ArcData Online Map Studio.. Por otro lado existen Sistemas de Información Geográfica robustos y profesionales que permiten al usuario interactuar más directamente con la información geoespacial y obtener sus propios mapas a partir de consultas a bases de datos, tanto locales como de dominio global, tal es el caso de los sistemas implementados para el control de la natalidad y la morbilidad en los Estados Unidos (ver figura I.2), por citar un ejemplo, pero sucede que el servidor de mapas sobre el que se está ejecutando es ArcIMS que junto a MapXStream son los más profesionales y caros, además de ser producto norteamericano, inaccesible para Cuba.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 9 de 131.

(10) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Figura # I.2: Aplicación de control de la natalidad y la morbilidad en Estados Unidos.. También existen proyectos internacionales, sobre todo de universidades, que bajo la tecnología Open Source han implementado servidores de mapas con algunas funcionalidades, en casi todos los casos trabajan la información geográfica según los estándares internacionales. Esta podría ser la mejor variante para Cuba en materia de implementación de Sistemas de Información Geográfica en Web; pero el servidor de mapas es solo un elemento de la arquitectura de un SIG en Web, o sea que la otra parte de la implementación de la aplicación SIG correría por especialistas nacionales, lo que conlleva el riesgo de utilizar servidores implementados que en muchos casos tienen poca documentación y de los que se dificulta el contacto con los productores para satisfacer errores y dudas que se puedan presentar al hacer uso de ellos. El caso de servicio de mapas con tecnología Open Source más robusto es el MapServer de la Universidad de Minnesota (ver figura I.3), aunque existe una gran gama de ellos en el mundo.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 10 de 131.

(11) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Figura # I.3: Aplicación cliente del servidor MapServer de la universidad de Minnesota.. El país más desarrollado en la implementación y utilización de los Sistemas de Información Geográfica en Web es Estados Unidos, además de poseer el control de las herramientas necesarias para su creación, los servidores de mapas (ArcIMS uno de los más importantes es propiedad del pentágono). Nuestro país se ha dado a la tarea de crear sus propias herramientas para implementar y usar sus SIG en Web y esa tarea ha sido asignada al Grupo Empresarial GEOCUBA, dentro de él al grupo de desarrollo GeoMIX que ha dedicado grandes esfuerzos a la implementación de las especificaciones OpenGIS Web Map Service, Web Feature Service y las que estas a su vez necesitan para funcionar, con el objetivo de lograr la meta trazada con un nivel de estandarización absoluto. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 11 de 131.

(12) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. 1.3 Objetivos del trabajo. El objetivo general de este proyecto de tesis es diseñar e implementar un sistema que realiza consultas a una base de datos de ETECSA montada en SQL Server 2000, que almacena las averías de los teléfonos públicos y se encuentra distribuida por provincias, devuelva el resultado de esas consultas en formato XML y sea capaz de vincularlos con la información geográfica almacenada en una Base de Información Geográfica. El sistema crea además de manera dinámica mapas temáticos listos para ser visualizados en un navegador de Internet y donde todo el flujo y almacenamiento de la información cumple con las especificaciones de OpenGIS. Objetivos Específicos del proyecto: 9 Desarrollo de un grupo de componentes reutilizables que manipulen la información geográfica según las especificaciones del consorcio OpenGIS, entre los que están, Geometría de Objetos Geográficos que implementa los algoritmos para el manejo, almacenamiento y visualización de las geometrías, el Sistema de Referencia Espacial encargado de la proyección de las geometrías en el espacio y del control de las coordenadas, vital en los SIG y la Base de Información Geográfica, conjunto de tablas relacionales que almacenan toda la información necesaria para el SIG. 9 Desarrollar una aplicación que posibilite: ♦ Gestionar en tiempo real los teléfonos públicos interrumpidos por concepto de averías y recaudación. ♦ Realizar estudios estadísticos y marketing visual en un área geográfica determinada, relativos a la telefonía pública. 9 Desarrollo de un servicio de datos para realizar consultas a la base de datos de ETECSA que devuelvan los teléfonos públicos afectados por algún tipo de avería o acto de vandalismo. La modelación del resultado de estas consultas y. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 12 de 131.

(13) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. la creación de esquemas XML para devolver la información y que esta sea interpretada por el servicio de mapas. 9 Desarrollo de un servicio de mapas que cumple con las especificaciones de OpenGIS y su finalidad es consultar la Base de Información Geográfica, devolver las geometrías solicitadas en formato GML listas para ser interpretadas. 9 Implementación de una aplicación Web encargada de interpretar los GML devueltos por el servicio de mapas y su correcta visualización en el navegador de Internet. Además esta aplicación presta las funcionalidades de un SIG. 9 Diseñar un sistema que soporte el manejo de sesiones diferenciando las acciones que pueda hacer un usuario conectado por niveles de prioridad y privilegios.. 1.4 Organización del Documento de Tesis. El documento de tesis se encuentra dividido en cinco capítulos organizados de la siguiente manera: 9 Capítulo I: Introducción. En este capítulo se describe cuál es la finalidad del proyecto, el problema que se quiere resolver. Se habla también de los objetivos del proyecto así como del entorno cubano y mundial de los Sistemas de Información Geográfica en Web. 9 Capítulo II: Sistemas de Información Geográfica y Mapas en Internet. En este capítulo se explican los conceptos fundamentales. relacionados con la. elaboración de este proyecto. Se tratan conceptos como Sistemas de Información Geográfica, Estándares de manejo de la Información Geográfica, Infraestructura de Datos Espaciales, Servidores de Mapas entre otros. 9 Capitulo III: Herramientas para el Manejo, Almacenamiento y Visualización de la Información Geográfica. En este capítulo se presentan algunos trabajos Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 13 de 131.

(14) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. previos, realizados por el grupo de desarrollo de software GeoMIX, en la implementación de las especificaciones de OpenGIS, relacionados con este proyecto de tesis y que son imprescindibles para la implementación del SIG en Web para la gestión de la telefonía pública. 9 Capítulo IV: Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. En este capítulo se tratan los antecedentes que hicieron posible la realización del proyecto, se aborda el tema del servidor de mapas de GeoMIX y se pueden ver ejemplos de las respuestas que da a diferentes solicitudes y por último se describe la implementación del sistema y sus funcionalidades. 9 Capítulo V: Resultados y Conclusiones. En este capítulo se explica la dinámica de las pruebas realizadas a la tecnología implementada, además se hace una valoración de los alcances y limitaciones de la misma así como el trabajo futuro a realizar por el grupo por último se plasman las conclusiones alcanzadas al finalizar el trabajo.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 14 de 131.

(15) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. CAPÍTULO II SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRAFICA Y MAPAS EN INTERNET En este capítulo se abordan y describen varios conceptos que fueron de gran importancia para el desarrollo de este proyecto de tesis: los Sistemas de Información Geográfica (SIG), cómo a partir de la propia evolución y con el surgimiento de Internet se hizo necesaria la publicación de mapas, el surgimiento de los servidores de mapas y las características básicas de estos, la necesidad de estandarizar la información geográfica y como resultado final el surgimiento de los SIG en Web. Se hace un aparte, por su importancia, del formato GML como una aplicación para datos geográficos basada en XML. A continuación en la sección 2.1, se darán algunas definiciones de SIG y se explicará su funcionalidad, importancia, campos de aplicación y cómo Internet ha sido una pieza fundamental en la evolución de estos sistemas.. 2.1 Sistema de Información Geográfica Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y la cartografía digital en general han experimentado en los últimos años una creciente popularización en muchos ámbitos debido a su natural aplicación para las más variadas disciplinas y el uso del ordenador como una herramienta habitual y totalmente transversal a los diferentes ámbitos de trabajo. En esta expansión han jugado, y continúan jugando un papel de primer orden las continuas mejoras en el hardware sin apenas incremento de costo, y la prácticamente completa implantación de los sistemas operativos de 32 bits, que permiten tratar de forma adecuada los importantes volúmenes de datos habituales en las bases cartográficas digitales.1 En la actualidad y desde diversas organizaciones se invierten grandes sumas en el desarrollo de bases de datos georeferenciadas y en Sistemas de Información Geográfica. Es previsible además que durante los próximos años se inviertan miles de millones más. Todo ello está sucediendo en un corto período de tiempo, ya que hace pocos años el SIG era una herramienta muy especializada, sólo al alcance de Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 15 de 131.

(16) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. pocas organizaciones y una curiosidad para el público en general. Se pueden dar dos explicaciones a estos fenómenos: 9 La primera reside en el abaratamiento de los costos de los equipos informáticos, que cada día los hace más asequibles para un mayor número de usuarios. 9 La segunda y de mayor importancia es que la Geografía (y los datos que sirven para cuantificarla) forma ya parte de nuestro mundo cotidiano; la mayoría de las decisiones que tomamos diariamente están en relación con o influenciadas por un hecho geográfico. Los camiones de bomberos, por ejemplo, se envían a su destino a través de la ruta más corta posible, las aportaciones económicas de los gobiernos a los entes locales se basan frecuentemente en la distribución geográfica de la población, o las enfermedades se estudian gracias a la identificación de las áreas donde se producen y la velocidad a la que se expanden. El uso de los Sistemas de Información Geográfica ha aumentado enormemente en las últimas décadas; ha pasado del total desconocimiento a la práctica cotidiana en el mundo de los negocios, en las universidades y en los organismos gubernamentales, usándose para resolver problemas diversos. En la actualidad, sin ser conscientes de ello, los SIG se van introduciendo en nuestra vida cotidiana de igual modo que no se entiende el uso de cartografía en niveles profesionales sin la utilización de estos sistemas.. 2.1.1 Definición de Sistema de Información Geográfica Aunque al leer algunas definiciones de los Sistemas de Información Geográfica se tiene la sensación de no haber entendido nada, en realidad no es tan complicado. La mayoría de las veces cuando se hace referencia a un SIG se esta pensando en un programa de ordenador, en un software. En este sentido un SIG es igual que una hoja de cálculo o un procesador de textos. Hablamos entonces de programas como Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 16 de 131.

(17) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Arcinfo (Esri), MapInfo, Geomedia (Intergraph) o Geographics (Bentley), por citar solo algunos. Dicho así se podría pensar en un sistema CAD como Autocad u otros que permiten asociar bases de datos a los elementos del dibujo. Pero la diferencia fundamental estriba que con un SIG podemos hacer análisis y generar nueva cartografía en función de los resultados conseguidos, además de hacer consultas más completas al poder combinar criterios alfanuméricos y espaciales. Otras definiciones, más académicas y mejor pensadas, que hacen hincapié en el SIG como disciplina o ciencia aplicada, incluyen en su formulación no solo al software sino también el hardware, equipo técnico, filosofía de trabajo integrándolo todo de una forma global (ver figura II.1): 9 Un sistema para capturar, almacenar, comprobar, integrar, manipular, analizar y visualizar datos que están espacialmente referenciados a la tierra. (Chorley, 1987). 9 Sistemas automatizados para la captura, almacenamiento, composición, análisis y visualización de datos espaciales. (Clarke, 1990). 9 Un sistema de hardware, software y procedimientos diseñados para soportar la captura, gestión, manipulación, análisis, modelado y visualización de datos espacialmente. referenciados. para. resolver. problemas. complejos. de. planeamiento y gestión. (lectura NCGIA por David Cowen, 1989).. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 17 de 131.

(18) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Figura # II.1: Componentes de un Sistema de Información Geográfico.. Desde un punto de vista práctico un Sistema de Información Geográfica es un sistema informático capaz de realizar una gestión completa de datos geográficos referenciados. Por referenciados se entiende que estos datos geográficos o mapas tienen unas coordenadas geográficas reales asociadas, las cuales nos permiten manejar y hacer análisis con datos reales como longitudes, perímetros o áreas. Todos estos datos alfanuméricos asociados a los mapas más los que querramos añadirle los gestiona una base de datos integrada con el SIG.. 2.1.2 Historia En el Antiguo Egipto, ya se habían diseñado mapas que se usaron para alinderar los predios adyacentes al Nilo definiendo una distancia y un rumbo desde este río. Trabajos como aquel y la evolución misma de la cartografía contribuyeron posteriormente a análisis más profundos de la conceptualización del entorno geográfico. Muchos de los algoritmos que actualmente permiten llevar el paisaje al lenguaje computacional. provienen de una matemática que se remonta hasta 1680. aproximadamente, de allí que muchos consideran que los SIG son muy antiguos. Esta escuela matemática exploraba el denominado Analysis situs que examinaba Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 18 de 131.

(19) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. la distribución entre las ciudades y su entorno tal como se presentaban los diseños feudales y posfeudales. Del analysis situs surgió la Topología, ciencia matemática que permite estudiar las figuras y sus relaciones entre si. Del mismo modo surgieron los cuatro principios de la naturaleza de los datos geográficos: "todo elemento geográfico tiene posición absoluta, posición relativa, figura geométrica y atributos". Los SIG como los conocemos en la actualidad, son consecuencia de la mecanización de pesadas tareas de producción cartográfica, ligada desde un principio a los sistemas digitales y evolucionando propiamente desde la década del 60 hasta nuestros días. Hacia la década de 1870 se organizó un sistema de información geográfica por parte de una empresa de trenes en Irlanda que empleó la superposición de acetatos. Hacia el año 1950 aparecieron los primeros softwares de cartografía automatizada (CAD y CAM) y las primeras bases de datos para manejar atributos en la computadora. Hasta ese entonces lo único que se hacía eran "Bonitos mapas" y nada más. Luego, a fines de 1960 surgieron sistemas que permitían integrar las bases de datos con las figuras y esta facilidad fue puesta en práctica desde entonces. Sin embargo, el primer SIG que logró cierta eficiencia fue el SIG - Canadá que fue orientado al manejo de bosques y estaba estructurado más que todo en polígonos. Este fue creado por: Roger Tolimson; John Herring (fundador INTERGRAPH) y Jack Dangermount (fundador ESRI). Desde 1960 y hasta mediados de 1970 se manejó un MODELO ORIENTADO A REGISTROS: cada figura tenía un registro correspondiente pero no se podía establecer una relación entre las figuras.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 19 de 131.

(20) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. A comienzos de 1970 se desarrollaron algoritmos que permitían generar las posiciones relativas mediante topología en capas o layer’s. Esta técnica se le llama MODELO ORIENTADO A CAPAS (o también orientado a BD, ver figura II.2) se impuso durante la década de 1980 y aun perdura en muchos estudios pues es la técnica más práctica y comercialmente distribuida.. Figura # II.2: Distribución de la realidad en capas para un Sistema de Información Geográfica.. En 1985 los ingleses crearon el MODELO ORIENTADO A OBJETOS donde se considera el paisaje tal como lo es realmente: todo se conforma de partes y las partes se integran y forman objetos. Ejemplo: un poste se integra de bombillas, cuerdas, soporte, etc. En este modelo no hay manejo por capas, todo se integra. Esta idea ya adoptada por los europeos solo vino a ser aceptada por los norteamericanos en los años 90’s. Como los SIG están fundamentados en la informática, han evolucionado por las fases típicas de este tipo de tecnología:. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 20 de 131.

(21) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Fase 1: Período de conceptualización: 1975- 1985 El enfoque era netamente cartográfico y de naturaleza geográfica. El objetivo era determinar cómo llevar la creación de mapas al medio digital. Fase 2: Período de implementación: 1985-95 Sigue siendo un enfoque geo-céntrico pero surge la necesidad de integrar el aspecto sistema de información con el aspecto geográfico (almacenar, recuperar, alterar y retroalimentar datos geográficos). Fase 3: Período de maduración: 1995Más aplicaciones, mejoramiento de softwares, trabajos abiertos, interdisciplinarios más expansivos, etc. Enfoque informático-céntrico. Fase 4: Período de apertura: 1998Los SIG llegan a un punto de apertura y expansión sin precedentes gracias a las fuerzas de la tecnología informática que requieren sistemas abiertos, interoperables y de integración y gracias al mundo del Internet y su World Wide Web. Fase 5: Los SIG siglo XXI Se predice una integración de información geográfica mundial, acceso a datos espaciales. interregionales. mediante. la. interoperabilidad. virtual. (Internet,. comunicación satelital y de posicionamiento).. 2.1.3 Tipos de Sistemas de Información Geográfica. El término SIG engloba sistemas muy variados, aplicándose muchas veces a instalaciones que no son propiamente un SIG. Se pueden distinguir tres tipos de programas que aunque puedan denominarse conjuntamente SIG tienen diferencias fundamentales en su ámbito de aplicación. En primer lugar distinguiremos un SIG Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 21 de 131.

(22) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. propiamente dicho, como gran sistema informático que gestiona completamente una base de datos geográficos (Sistema de Información Geográfica Profesional). Por otro lado delimitaremos las aplicaciones que se han dado en llamar Desktop SIG sistemas de análisis y visualización integrados entre las aplicaciones Desktop de ordenador personal. Finalmente distinguiremos los sistemas de Diseño asistido por Ordenador (CAD) y sistemas afines. Sistema de Información Geográfica Profesional. El término profesional se refiere al potencial de esta clase de software. Las características distintivas del SIG profesional incluyen acopio y edición de datos, administración de bases de datos, análisis y geoprocesamiento avanzados y otras herramientas especializadas. El SIG profesional ofrece múltiples capacidades de análisis espacial. Ejemplos de SIG profesional son ArcInfo y Smallworld. Las personas que usan este tipo de sistema con frecuencia se documentan técnicamente y se consideran a sí mismos como profesionales en SIG, con grados universitarios y en muchos casos grados avanzados en geosistemas o disciplinas relacionadas. El precio promedio de un SIG profesional oscila entre 8,000 y 20,000 dólares.2 Sistema de Información Geográfica de escritorio. En los últimos años, el tipo de los paquetes de SIG de escritorio, Desktop GIS, (también llamado desktop mapping system), ha crecido hasta llegar a ser el más ampliamente usado en la categoría de software SIG. Con la particularidad del uso de datos más que la creación de los mismos, cuenta con excelentes herramientas para hacer mapas, reportes y gráficos, sin duda son en la actualidad los más utilizados. Gran parte de la capacidad de adecuación de estos productos, deriva de las posibilidades de integración con otras aplicaciones a través de los mecanismos que proveen los entornos de trabajo como Microsoft Windows, Mac OS, OS/2. De esta manera y junto con aplicaciones específicas se pueden crear entornos de trabajo que resuelvan gran parte de los problemas de un determinado profesional, integrándose el análisis y visualización espacial con la preparación de documentos, modelos de Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 22 de 131.

(23) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. cálculo, etc. De la misma manera se pueden incorporar datos no gestionados directamente por el SIG de escritorio, como sonido, imagen de vídeo, fotografías, etc. Este tipo de aplicación tiene un mercado potencial mucho más amplio que un SIG profesional por las mismas razones que lo tienen los procesadores de textos, hojas de cálculo, bases de datos, etc. Permiten crear un modelo geográfico del funcionamiento de un negocio, organización o dependencia gubernamental. El hecho de que gran parte de las bases de datos existentes, se estima que más del 85 %, contengan un componente geográfico permite que el SIG de escritorio muestre patrones, relaciones y tendencias que de otra manera serían difíciles de detectar. Actualmente el SIG de escritorio se usa en gestión pública, departamentos de mercadeo, ventas, distribución y reparto, telecomunicaciones, propiedad inmobiliaria, seguros, servicios de urgencia (bomberos, policía…), salud, planeación, etc. El requisito para explotar estas aplicaciones es que se suministren los datos espaciales básicos referidos al área de interés del usuario o cliente de forma ya estructurada (mapas de municipios, infraestructura, demografía, topografía, entre los principales). Ejemplos muy conocidos de Desktop SIG incluyen Autodesk World, ESRI ArcView, Intergraph GeoMedia, Idrisi de los laboratorios de la Universidad de Clark y MapInfo. Los usuarios a menudo ven un SIG de escritorio como simplemente una herramienta que permite hacer su trabajo más rápido, más fácil y más económico, en campos tan diversos como la planeación, ingeniería, docencia, mercadotecnia y otras profesiones. El precio es notablemente menor que el anterior tipo, varía de 1,000 a 2,000 dólares.3 SIG con base en CAD Este tipo de paquetes surgen como sistemas de diseño asistido por computadora (CAD) a los que se agregan algunas capacidades de SIG, tales como manejo de bases de datos, análisis espacial y cartografía. De ahí que, sus principales usuarios se encuentren en campos como la arquitectura, la ingeniería y la construcción. Los ejemplos más conocidos de esta clase de SIG son Autodesk Map y ArcCAD de. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 23 de 131.

(24) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. ESRI, cuyos precios varían de 1,000 a 3,000 dólares, sin considerar el costo del sistema CAD central.4 Aunque el CAD permite el manejo y visualización de la información geográfica, entre ellos y las herramientas SIG existen algunas diferencias fundamentales: 9 Propósitos diferentes: SIG refleja la realidad y CAD diseña algo que no existe todavía. 9 Ambos tienen un estrato geométrico, pero la creación de estos elementos es distinta: en CAD se crea un delineante, con exactitud, en SIG se toman de mapas del terreno con un cierto error e imprecisión inevitable pero mensurable. 9 El CAD segmenta los datos en archivos independientes que no comparten un espacio de coordenadas global. En SIG los datos conforman un conjunto continuo (Esto implica diferentes formas de acceso y diferentes problemas de concurrencia). 9 La información en un SIG es al menos un orden de magnitud mayor, los objetos son mucho más complejos. 9 Los CAD habitualmente permiten el enlace con una base de datos, pero no permiten una integración suficiente como para responder preguntas que combinen criterios alfanuméricos y espaciales. (No cuentan con un lenguaje de. consulta. alfanumérico/espacial,. ni. la. posibilidad. del. análisis. de. superposición y normalmente el concepto de topología es muy pobre). 9 Hay algunos tipos de datos característicos del SIG que un CAD no gestiona: datos raster georeferenciados y con atributos, como los de teledetección, o modelos digitales del terreno, que no se pueden implementar eficazmente con un modelador de sólidos.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 24 de 131.

(25) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. 9 Un CAD separa las entidades geométricas en capas o niveles. En un SIG tal partición no debería existir pues complica el mantenimiento de los datos. En el SIG aparecen los conceptos de clase de elemento geométrico y tema, que no son correctamente tratados al sustituirse por capas.. 2.1.4 Aplicaciones de los Sistemas de Información Geográfica Las primeras aplicaciones de los SIG dependieron de las necesidades locales, y por tanto fueron distintas entre si, en los diferentes lugares en que se aplicaron. En la Europa continental se inició especialmente en los sistemas catastrales y en las bases de datos medioambientales. Las mayores inversiones en SIG en Gran Bretaña, durante los ochenta, fueron hechas en sistemas de empresas de servicios y en la creación de una base topográfica 1:1 250 y 1:2 500. En Canadá se realizó una aplicación forestal capaz de determinar el volumen de la tala a realizar e identificar la vía de acceso a dicha tala, los resultados se entregaron a los gobiernos locales de cada provincia. En China y Japón se trabajó arduamente en sistemas para el control y modernización de posibles cambios medioambientales. En Estados Unidos merece mención el uso de la tecnología de los SIG en el proyecto TIGER (Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing) realizado por el U.S. Census Bureau y el U.S. Geological Survey. Este proyecto, diseñado para facilitar la realización y posterior descripción del censo de 1990, produjo una descripción informática de la red de transporte de EEUU por valor de aproximadamente 170 millones de dólares. Hasta ahora hemos descrito un SIG por medio de definiciones de tipo formal y por medio de su capacidad para satisfacer demandas espaciales, relacionando conjuntos de datos por medio de su localización geográfica. Igualmente un SIG puede describirse también enumerando el tipo de demandas a las que puede responder. Un SIG suficientemente sofisticado puede responder a cinco preguntas genéricas:. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 25 de 131.

(26) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Localización: ¿Qué hay en...? La primera de las preguntas se refiere a identificar qué es lo que se encuentra en una localización determinada (ver figura II.3). La localización puede describirse de varias formas, por ejemplo, por su topónimo, por su código postal, o por referencias geográficas como latitud y longitud.. Figura # II.3: Identificación de un objeto del mapa.. Condición: ¿Dónde se encuentra…? La segunda demanda es la inversa de la primera y requiere un análisis espacial. En lugar de identificar lo que se encuentra en un punto, lo que se busca es un lugar que reúna ciertas condiciones por ejemplo, un terreno sin bosque, que tenga un área mayor de 2000 metros cuadrados, que esté a menos de 100 metros de una carretera y al que sus condiciones geotécnicas le permitan soportar edificios (ver figura II.4).. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 26 de 131.

(27) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Figura # II.4: Solicitud de los objetos que se encuentran a cierta distancia de otro.. Tendencia: ¿Qué ha cambiado desde...? Esta pregunta involucra a las dos anteriores y su respuesta establece que diferencias ocurren en un área determinada a través del tiempo. Distribución: ¿Qué patrones de distribución espacial existen…? Esta pregunta es más compleja. Se plantea al querer determinar, por ejemplo, si el cáncer es una causa importante de mortalidad entre las personas que residen en las proximidades de una central nuclear. O también, al querer conocer cuántas situaciones anormales se producen en una determinada distribución espacial y donde se localizan (ver figura II.5).. Figura # II.5: Ubicación de objetos que cumplan determinada condición.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 27 de 131.

(28) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Modelización: ¿Qué sucede si...? Cuestión que se plantea al intentar conocer qué pasa en un sistema cuando ocurre un hecho determinado (ver figura II.6), por ejemplo, qué le sucede a un sistema viario si construimos una carretera, o qué sucedería si se produjera un determinado vertido tóxico en la red de suministro de agua potable. Las respuestas requieren, además de la información geográfica, otras informaciones adicionales, como pueden ser determinadas leyes científicas.. ¿Qué Sucede si se rompe el muro del embalse?. Figura # II.6: Modelación de un desastre natural.. De igual manera, los SIG también son valiosos instrumentos de apoyo en situaciones de mayor relevancia social, como cuando se considera el impacto de un fenómeno natural capaz de ocasionar un desastre; tal es el caso de la prevención de un terremoto; cuando se requiere, por ejemplo, información geológica y sísmica para ser analizada y enlazarla con la distribución geográfica de la infraestructura y ocupación del suelo de la región afectable, así como distintos indicadores demográficos. Asimismo, con un SIG se facilita la obtención de mejores resultados en la atención de la emergencia, en caso de suceder un desastre.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 28 de 131.

(29) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. 2.2 MAPAS EN INTERNET En la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo en Río de Janeiro, en 1992, se aprobó una importante resolución con el objeto de frenar el impacto causado por el deterioro medioambiental. La resolución de la Agenda 21 establece medidas para afrontar la deforestación, la contaminación, la merma de la reserva de peces y el tratamiento de residuos tóxicos, por mencionar sólo algunas. La importancia de la información geográfica para ayudar a la toma de decisiones y al tratamiento de estos crecientes problemas nacionales, regionales y globales fue mencionada como crítica en la Cumbre de Río, y también en una sesión especial de la Asamblea General de las Naciones Unidas en 1997, para evaluar la ejecución de la Agenda 21. 5 La información geográfica es vital para tomar decisiones acertadas a escala local, regional y global. Las soluciones a la delincuencia, el desarrollo empresarial, la reducción de daños por inundaciones, la recuperación medioambiental, las valoraciones de terrenos de uso comunitario y la recuperación después de desastres, son sólo algunos ejemplos de las áreas en las que los encargados de tomar las decisiones oportunas pueden beneficiarse de esta información junto con las infraestructuras asociadas (es decir, la Infraestructura de Datos Espaciales o IDE) que sustentan el descubrimiento de información, acceso y uso de esta información en el proceso de decisión. Sin embargo, la información es un recurso costoso y, por esta razón, puede que la información apropiada y los medios para utilizarla al máximo no siempre estén fácilmente disponibles, particularmente en el mundo subdesarrollado. Muchos programas y proyectos nacionales, regionales e internacionales están intentando mejorar el acceso a los datos espaciales disponibles, promoviendo su reutilización, y asegurándose de que la inversión adicional en la obtención y tratamiento de la información espacial se concrete en un sistema de información que crezca continuamente y que esté disponible y sea utilizable con facilidad. Así ocurre con muchas iniciativas, incluso cuando no son formalmente designadas como IDE. El Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 29 de 131.

(30) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. énfasis en la armonización de estándares para obtener e intercambiar datos espaciales, la coordinación de la obtención de datos y las actividades de mantenimiento y el uso de conjuntos de datos comunes por agencias diferentes pueden también ser una característica de tales iniciativas, aunque estas actividades por sí mismas no constituyen una IDE formal. Para facilitar la toma de decisiones, hay una clara necesidad, a todos los niveles de poder acceder, integrar y usar los datos espaciales provenientes de diversas fuentes. Así pues, nuestra capacidad para tomar decisiones colectivas acertadas local, regional y globalmente, depende de la puesta en práctica de una IDE que proporcione compatibilidad a través de jurisdicciones, promoviendo el acceso y la utilización de los datos. El auge de Internet y específicamente el servicio WWW. ha creado una gran. expectativa para el acceso a la información geográfica sobre Web a través de navegadores comunes. Los Visores de mapas sobre Web incluyen tanto la presentación de mapas de propósito general como herramientas sofisticadas interactivas y personalizables. Su propósito es permitir la recuperación de información espacial rápida y fácilmente por muchos usuarios, requiriendo mínimas herramientas. de. lectura. de. mapas,. como. por. ejemplo,. análisis. visuales. rudimentarios, sin la alta complejidad que imponen por lo general los softwares de Sistemas de Información Geográfica. Los servicios de Visores de mapas Web pueden ser obtenidos a través de directorios online que sirven datos espaciales (metadatos) y servicios de información (Catálogos) Los usuarios de Web, pueden usar sus navegadores para acceder, ver y explotar los amplios y diversos recursos distribuidos de geoprocesamiento y datos geospaciales en el Web. Esto tendrá un profundo efecto en el mercado para servicios y datos geoespaciales.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 30 de 131.

(31) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. 2.2.1 ESTÁNDARES E INFRAESTRUCTURA Estándares Hasta mediado de los años 90 las organizaciones elaboraban o adquirían SIG que eran operativos exclusivamente con el modelo de datos propietario. Estos modelos de datos estaban basados en estructuras de ficheros no relacionales y se optimizaban para poder realizar un rápido acceso a los datos. Gracias a la estructura del modelo de datos en ficheros, era relativamente fácil su distribución entre usuarios del mismo software. No obstante, la posibilidad de compartir datos entre usuarios dentro de una misma organización estaba limitada. Compartir datos entre organizaciones que empleasen diferentes marcas de software, solamente era posible gracias a los conversores de datos, a los estándares de transferencia y posteriormente, a la aparición de los formatos abiertos. Compartir datos espaciales con otras aplicaciones de índole no geográfico dentro de una organización era prácticamente imposible y raras veces se conseguía. De. manera. gradual,. los. modelos. SIG. evolucionaron. hacia. estructuras. georrelacionales, donde la información alfanumérica se almacenaba en bases de datos relacionales y se establecían vínculos con los elementos espaciales almacenados en ficheros. Sin embargo las bases de datos georrelacionales con su estructura dual, implicaba que los datos SIG no podían beneficiarse de todas las herramientas propias de las bases de datos relacionales como copias de seguridad, replicaciones o mecanismos de recuperación en caso de fallos. Además, para manejar capas de información muy extensas era necesario diseñar el flujo de la iformación, con el objeto de obtener un rendimiento adecuado. Compartir información espacial con otras aplicaciones todavía no era posible.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 31 de 131.

(32) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Tras la aparición de las bases de datos espaciales y el desarrollo de aplicaciones clientes compatibles con el resto de las aplicaciones corporativas, se hizo posible compartir datos espaciales entre aplicaciones SIG. El surgimiento del modelo de base de datos espacial, en el que tanto datos geográficos como alfanuméricos son almacenados en la base de datos relacional, ocasionó la generación de un movimiento para promocionar la idea de sistemas de información geográfica abiertos y organizaciones de estandarización como: OGC (OpenGIS Consortium), ISO (International Organization for Standardization) y FGDC (US Federal Geographic Data Commitee) empezaron a promover la idea de compartir datos espaciales a través de estándares. En un principio, el trabajo de estas organizaciones estuvo centrado en compartir exclusivamente elementos geográficos almacenados en una base de datos, lo que facilitó la interoperabilidad entre las diferentes casas comerciales. El consorcio OpenGIS es una organización global, no lucrativa dedicada a los sistemas abiertos de geoprocesamiento. Tiene más de 200 miembros de la industria, el gobierno y el sector académico entre los que se destacan Microsoft, Oracle, ESRI, AutoDesk, MapInfo, NASA, etc. Sus miembros colaboran en el desarrollo de una metodología no propietaria basada en interfaces abiertas, codificaciones y esquemas; propiciando un proceso basado en el consenso para planear, desarrollar, revisar y oficialmente adoptar las especificaciones. que. posibiliten. la. interoperabilidad. de. los. servicios. de. geoprocesamiento, datos y aplicaciones. Coordina con las organizaciones de estándares comerciales e internacionales para orientar la interoperabilidad de la tecnología espacial. OpenGIS publicó las especificaciones para un estándar de datos espaciales (Simple Feature Specification) primer intento por estandarizar la información espacial. Debido a la aceptación por parte de las casas comercializadores de aplicaciones SIG y la Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 32 de 131.

(33) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. seriedad con que ha enfrentado esta tarea, OpenGIS se ha convertido en la organización rectora de la estandarización de la información geográfica. OpenGIS ha liberado un gran número de interfaces para la estandarización del manejo, almacenamiento y visualización de la información geográfica entre las que existe una específica para la publicación de mapas en Internet. La interfaz de servicio de mapas propuesta por OpenGIS (Web Map Server Specification) define una serie de peticiones relacionadas con la producción de mapas que un servidor debe ser capaz de responder. Un servidor de mapas es una aplicación accesible desde un servidor Web, puede generar mapas como respuesta a una petición concreta. Existen tres tipos principales de servicios: Producción de mapas, información sobre elementos e información sobre las capacidades del servidor. 9 Las peticiones de servicio de mapas son enviadas al servidor para obtener un mapa sobre una zona concreta. La petición incluye parámetros que determinan la zona de interés, el sistema de referencia, el tipo de información a incluir o el formato de respuesta. Se puede especificar un conjunto de las capas de datos y estilos ofertados por el servidor para que este componga y proporcione el mapa deseado, que se puede devolver como un fichero de imagen, o bien en algún formato vectorial de los especificados por OpenGIS. 9 Las peticiones de información de elementos son una extensión de las anteriores. Especificando un punto en pantalla sobre un mapa generado, el servidor responde con la descripción de los elementos geográficos bajo ese punto. Esta descripción proviene generalmente de los atributos de las coberturas vectoriales que ofrece el servidor para componer los mapas. Como en muchos casos es necesario consultar y actualizar la información geográfica desde el propio entorno Web. OpenGIS implementó una especificación que estandariza la forma en que se debe hacer y cómo debe fluir la información entre el cliente y el servidor. Esta especificación se denomina Servidor de Rasgos Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 33 de 131.

(34) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Geográficos (WFS por sus siglas en inglés), liberada en Septiembre del 2002, que permite al cliente obtener datos geoespaciales codificado en GML (Geography Markup Language) desde múltiples servicios de objetos en Web. Trabaja de manera muy similar al Servicio de Mapas en Web (WMS), pero en lugar de obtener imágenes de mapas para ser visualizados por múltiples servicios de mapas en Internet, esta trabaja directamente con los datos. Los requisitos para un Web Feature Service son: 9. Las interfaces deben ser definidas en XML.. 9. GML debe ser usado para expresar "features" dentro de la interfaz.. 9. Como mínimo un WFS debe poder presentar "features" usando GML.. 9. El predicado o filtro de lenguaje será definido en XML y ser derivado de CQL como esta definido en el "OpenGIS Catalogue Interface Implementation Specification".. 9. El "datastore" usado para almacenar "features" geográficos puede ser transparente a las aplicaciones del cliente y solo verán los datos a través de la interfaz del WFS.. 9. El uso de un subconjunto de expresiones XPath para referirse a las propiedades.. Infraestructura de Datos Espaciales Se usa con frecuencia el término "Infraestructura de Datos Espaciales" (IDE) para indicar la acumulación relevante de tecnologías, normas y planes institucionales que facilitan la disponibilidad y el acceso a datos espaciales. La IDE provee una base para el descubrimiento de datos espaciales, con evaluación y aplicación para usuarios y proveedores a todos los niveles gubernamentales, para el sector comercial, instituciones no lucrativas, sector académico y público en general.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 34 de 131.

(35) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Se usa el término infraestructura para dotar al concepto de un ambiente de apoyo fiable, análogo a una red de carreteras o telecomunicaciones que, en este caso, facilita el acceso a información relacionada con la geografía, utilizando un mínimo de prácticas, protocolos y especificaciones estándares. En este documento no se especifican en detalle las aplicaciones que funcionan "con" una infraestructura tal. Pero, como las carreteras y los cables, una IDE facilita la transmisión de una virtualmente ilimitada cantidad de información geográfica. Una IDE tiene que ser más que una serie única de datos o una base de datos; incluye datos y atributos geográficos, documentación suficiente (metadatos), un medio para descubrir, visualizar y valorar los datos (catálogos y cartografía en red) y algún método para proporcionar acceso a los datos geográficos. Además, debe haber servicios adicionales o software para permitir aplicaciones de los datos. Para hacer funcional una IDE, también debe incluir los acuerdos organizativos necesarios para coordinarla y administrarla a escala regional, nacional y transnacional. La creación de organizaciones específicas o programas para desarrollar o supervisar el desarrollo de la IDE, en particular por el gobierno en diferentes escalas, puede considerarse como la extensión lógica de la larga práctica de coordinación de otras infraestructuras necesarias para el desarrollo en curso, tales como las redes de transporte o telecomunicaciones. La Infraestructura Global de Datos Espaciales Así como los programas de la IDE requieren por necesidad la conjunción de recursos escasos para lograr el éxito, también es necesario asegurarse de que las iniciativas de la IDE se desarrollen en mutua armonía con el objeto de maximizar el impacto de estos programas. En la realidad, muchas iniciativas se llevan a cabo aisladamente, sin desarrollarse en armonía con otras y por consiguiente son incapaces de cosechar los beneficios de trabajar juntas. Cualquiera que esté involucrado en un proyecto en el que la información espacial es parte integrante, y que además tenga la intención de dejar un patrimonio de datos Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 35 de 131.

(36) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. espaciales o instrumentos para obtener ventaja de los datos, que dure más que el período de presupuesto para el proyecto, está, por definición, participando en alguno de los elementos fundamentales que se requieren para una IDE. Al extenderse la coordinación entre tales organizaciones, estos proyectos muy frecuentemente sientan las bases sobre las cuales se pueden crear después iniciativas dedicadas formalmente al establecimiento de la IDE. A nivel global, los ejemplos más prominentes de programas formales de la IDE se han hecho a escala nacional. La mayor parte están dirigidos por gobiernos nacionales o federales (NSDI en EE.UU., el SNIG en Portugal, el ASDI en Australia, el NaLIS en Malasia, el NSIF en Sudáfrica, Colombia... y la IDERC en Cuba), pero hay excepciones tales como la Agencia Distribuidora de Uruguay y NGDF en el Reino Unido, que han sido lanzados en gran parte por el sector privado. En la mayoría de los casos se reconoce la necesidad de una amplia participación en la creación de la IDE duraderos y útiles. En general, se perciben como beneficiarios de la IDE los sectores público y privado, instituciones académicas y organizaciones no gubernamentales, como también el público en términos generales.. 2.2.2 SERVIDORES DE MAPAS. Para que un visor de mapas Web funcione, tienen que estar interconectados una serie de servidores de mapas a través del uso de protocolos comunes si estos están en un escenario Intranet o Internet. Por lo general, un servidor de mapas puede hacer lo siguiente: 9 Producir un mapa (como una imagen, una serie de elementos gráficos, o como un conjunto empaquetado de datos) 9 Responder consultas básicas acerca del contenido de un mapa 9 Decirle a otros programas qué mapas puede producir y cuáles de ellos pueden después ser consultados. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 36 de 131.

(37) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Un navegador estándar puede ordenar y recuperar información espacial solicitándola a los Servidores de Mapas en la forma de URLs. Por la información que se mueve entre el cliente y el servidor, la forma en que esta es empaquetada y buscando la forma de utilizar otros términos que dieran una mejor idea del problema se definieron 3 casos respuestas de un servidor de mapas: el caso Imagen, el caso Elementos Gráficos y el caso Datos. Caso Imagen: Lo que viaja a través de Internet en respuesta a una solicitud del cliente no es más que una imagen de un mapa construida por el servidor (ver figura II.7) y que puede ser una imagen en formato GIF, JPEG o PNG.. Figura # II.7: Esquema de producción de un mapa, en el caso imagen.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 37 de 131.

(38) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Caso Elemento Gráfico: Lo que viaja entre el servidor WEB y el cliente es un conjunto empaquetado de elementos individuales, en un sistema de referencia proyectado y con sus atributos de representación (ver figura II.8). Los formatos de elementos gráficos más usados son SVG y WebCGM.. Figura # II.8: Esquema de producción de un mapa, en el caso gráfico.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 38 de 131.

(39) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Caso Dato: Da la posibilidad de enviar datos sobre el objeto geográfico del servidor al cliente (ver figura II.9). La codificación de estos datos mediante XML ha dado como resultado el anteproyecto “Recomendaciones de OGC (OpenGIS Consortium) para GML (Geographic Markup Language)”.. GML. Figura # II.9: Esquema de producción de un mapa, en el caso dato.. Según OpenGIS un Servidor de Mapas debe exponer tres interfaces, ellas son: Capabilities, Map y FeatureInfo. Al menos las dos primeras son obligatorias en el proceso de obtención de un Mapa y la tercera aunque es opcional es de gran importancia cuando se habla de desarrollar Sistemas de Información Geográfica en. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 39 de 131.

(40) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. Web. De ahora en adelante nos regiremos por estas especificaciones para abordar los temas de servidores de mapas. En sentido general las tres interfaces anteriores serán expuestas a través de una más general que se nombra”Request” mediante ella se le dirá al servidor que interfaz se está encuestando. Interfaz Capabilities La interfaz Capabilities es requerida en un servidor de mapas. La misma está diseñada para proveer una lista de las interfaces que soporta el servidor de mapas, qué capas de mapas puede servir, qué formatos y otros detalles. Un servidor de mapas debe siempre implementar esta interfaz o asegurarse que existe otro servidor que puede proporcionar la respuesta a una solicitud de esta interfaz. Si no hay medio de que un cliente acceda a la interfaz Capabilities entonces el servidor de mapas no será un servidor con un buen formato. Internamente un servidor de mapas puede escoger entre generar dinámicamente una respuesta a Capabilities o simplemente retornar un fichero XML con la respuesta. La respuesta debe ser en forma de XML, el cual debe ser validado contra una Definición de Tipo de Dato (DTD) que se publica bajo el nombre de Capabilities.dtd. En el caso de HTTP, el tipo MIME del XML que se retorna debe ser “text/xml” y no plain text. Interfaz Map Esta interfaz es de obligatoria implementación y mediante ella se puede obtener el mapa deseado. Está diseñada para proporcionar a los clientes del servidor de mapas imágenes de mapas, posiblemente de múltiples servidores. Una vez recibida una solicitud de mapa el servidor debe satisfacerla o generar una excepción acorde a las especificaciones de OpenGIS para cada caso de servidor de mapas.. Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 40 de 131.

(41) Sistema de Información Geográfica en Web para la Gestión de la Telefonía Pública. El resultado a una solicitud de la interfaz Map de un servidor de mapas debe ofrecerse en el formato descrito por el campo FORMAT de la interfaz, de lo contrario debe generarse la excepción correspondiente. La interfaz FeatureInfo La interfaz FeatureInfo está diseñada para proporcionar más información a los clientes de un servidor de mapas sobre los elementos de los mapas. Básicamente la interfaz le ofrece a un cliente la posibilidad de especificar sobre qué píxel está preguntando, sobre qué capa(s) debe preguntarse, y en qué formato debe devolverse la información. El uso principal de FeatureInfo está en que el usuario ve el resultado de una solicitud de mapa y sobre ese mapa escoge un punto para conseguir más información. La semántica real de cómo un servidor de mapas decide sobre qué información devolver, queda al diseñador del servidor de mapas. En esta solicitud se hace uso de la especificación de WFS.. 2.2.3 Sistema de Información Geográfica en Web Como hemos podido ver los SIG son una tecnología que poco a poco comienza a tener participación en ámbitos que hace algunos años nunca se hubiera podido pensar. Esto se debe principalmente a que estos sistemas poco a poco se han ido adaptando a las necesidades de los usuarios y al constante cambio en los dispositivos, ejemplo de ello es el otro campo de aplicación: Internet. Internet no cambia la naturaleza básica de los SIG, la pone "on line" 6. Los servidores de mapas tienen su primer desarrollo en 1993 con el Xerox PARC Map Viewer, el cual era un servidor HTML que ya no está en funcionamiento. Los avances más recientes van enfocados hacia las estructuras cliente - servidor, SIG basados en la tecnología orientada a objetos y SIG distribuidos. En la actualidad un SIG que funcione en la red mundial puede utilizarse para buscar rutas, localizar servicios, conectarse a bases de datos de organismos públicos, realizar análisis de diversas Autor: Lic. Guillermo González Suárez. Grupo de Desarrollo de Software GeoMIX. Página 41 de 131.