La presentazione del progetto INNO da parte del responsabile scientifico Pierluigi Cau (CRS4). Il progetto si propone di sviluppare uno strumento altamente innovativo orientato ai servizi per la geomatica sul web e al mondo delle applicazioni mobile.

1. Pierluigi Cau
CRS4 - Center for Advanced Studies, Research
and Development in Sardinia (http://www.crs4.it)
Email: plcau@crs4.it
Il progetto INNO: dal dato alla
applicazione
Progetti Cluster Top -Down
POR FESR Sardegna 2007-2013 Linea di Attività 6.1.1.A:
“Promozione e sostegno all'attività di RSI dei Poli di
Innovazione e dei progetti strategici”
Incontro Finale: Progetti Cluster Top Down SMERI, INNO e SMARTGEO
14 Ottobre 2015, ore 15:00
Dipartimento Scienze Chimiche e Geologiche dell’Università di Cagliari
Aula Magna via Trentino, 51 Cagliari

2. CRS4 Mission and the Grand Challenges in
Environmental, ICT, and Imaging Sciences
• Development of physical and numerical models
implemented on HPC platforms for high resolution
simulations
• Software tools development for the analysis and
management of environmental data, integration of
information systems and numerical applications
The mission of the E &E program

3. Il progetto INNO
• Obiettivi
• Work packages
Dal dato alla applicazione
• Urbanistica
• Sidro
• BingiAPP
Outline della presentazione

4. • INNO intende sviluppare e promuovere una serie
prodotti altamente innovativi per lo sviluppo di
servizi orientati alla Geomatica
• La proposta è migliorare la scalabilità delle
applicazioni, la fruibilità del dato, il rendering dei
dati geografici e l’ottimizzare l’archiviazione di
dati a componente spaziale tramite soluzioni
sviluppate ad hoc
• Stimolare il contesto produttivo locale sull’uso della
buona tecnologia
Il progetto INNO: Obiettivi

5. WP0: Management – gestione e controllo qualità
WP1: Back-End and SDI – sviluppo di tecnologie
server side
WP2: Front-End - sviluppo di tecnologie Client side
WP3: Testing e sviluppo di applicazioni DEMO
WP4: Outreach – formazione, diffusione,
networking, valorizzazione e animazione
INNO: Organizzazione del progetto

6. Kick Off meeting (lug. 2014, presso Ed. 1 POLARIS)
I Interim Workshop (nov. 2014, presso UNICA)
II Interim Workshop (feb. 2015, presso UNICA)
III Interim Workshop (set. 2015, presso Ex Vetreria)
Final Meeting (14-10-2015, presso UNICA)
Outreach: Meeting e Animazione locale

7. Il Cluster
Karal Is Group s.r.l., Zetesis s.r.l., Iuniperus s.r.l., Karalit
s.r.l., Nice s.r.l., Consulmedia s.r.l., 4CMultimedia s.r.l.,
…
Nuove società
Eximia s.r.l., Nurideas s.r.l., Smartlab s.r.l.
Nuovi Stakeholders e Partners
Comune di Villa San Pietro, Comune di Dolianova,
Argiolas Vini srl, Argiolas Formaggi srl, Carbosulcis
Outreach: Formazione e Networking

8. Il gruppo di lavoro esterno al CRS4:
- 2 contratti a progetto
-1 stage formativo
Networking: Durante il progetto sono state avviate
collaborazioni scientifica e tecnologiche con:
• i cluster SMERI E SMARTGEO
• l’Università di Ginevra
• l’Università di Tokyo
Outreach: Formazione e Networking

9. Il portale - http://inno.crs4.it/innomanager/
Outreach: diffusione e valorizzazione

10. 10
Alcuni risultati tecnico scientifici significativi
• Sviluppo di una soluzione Client Server basata:
- su un nuovo protocolloTMS vettoriale
- API per l’utilizzo del servizi di INNO
• Sviluppo di una soluzione basata su nodeJS
ideale per la realizzazione di applicazioni che debbano
supportare elevati volumi di traffico, come applicazioni
mobile e social.
• Sviluppo di alcune applicazioni significative sulle
tecnologie promosse dal progetto
• Coinvolgimento di operatori pubblici / privati e portatori di
interesse

11. 11
Il dato
• Viene usata la mosaicatura e la piramide dei Tile secondo lo standard TMS
• Il tassello contiene dati vettoriali (geometrie) e alfanumerici in formato JSON
• I tasselli sono precalcolati e contengono una semplificazione delle
geometrie in funzione del livello di zoom che si rappresenta, in modo da
rendere l'esperienza dell'utente fluida e garantire una buona percezione dei
dettagli geometrici
• I tasselli sono archiviati nel back-end in un sistema Cloud no-SQL che
garantisce scalabilita` del servizio al crescere del numero di utenti
• Si rinuncia al livello relazionale SQL in cambio della filosofia chiave-valore
orientata agli oggetti
• I tasselli vengono renderizzati nel client, con tecnologia Canvas/HTML5
L'idea è di realizzare una infrastruttura che superi i limiti del
WMS/WFS e del WTMS
Il progetto INNO

12. 12
Il progetto INNO
Filosofia del dato dentro un
engine NoSQL e tile vettoriali

13. 13
INNO Web-Client
• Permette di accedere ai dati dell'infrastruttura Cloud di INNO
• La libreria e` sviluppata con tecnologia HTML5 / Javascript + jQuery
come plugin di LeafLet
• LeafLet e` leggero e funziona
molto bene sui dispositivi
mobili
• Compatibile con i web
browser HTML5
• rendering GIS client-side
Il progetto INNO

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INNO Web-Client
• Pove di performance e soglie di semplificazione delle
geometrie.
Il progetto INNO

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INNO Mobile Web-Client
• Porting del client INNO su dispositivi mobili
• Utilizza le stesse tecnologie (Leaflet +
jQuery + HTML5 / Javascript)
• Testato su Android > 4
Soluzione client Mobile

16. Il portale - http://inno.crs4.it/innomanager/
Soluzione client Web
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Web App: applicazioni sviluppate
Sidro - applicazione per la gestione della acque
superficiali della Sardegna
Bing APP - applicazione per la gestione dei processi
produttivi di un’azienda vitivinicola
Urbanistica - applicazione per la gestione vincolistica
comunale e dei relativi certificati
Queste e altre APP sono state pensate con il supporto
del Comune di Villa San Pietro, Comune di
Dolianova, Argiolas Vini srl, Argiolas Formaggi srl
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18. 18
L’architettura NodeJS
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19. Applicazioni GIS Web: Front end
Tecnologie client usate: html, javascript, css, jquery, openlayers,
leaflet, bootstrap.
L'interfaccia client tramite chiamate ajax richiede al server gli
oggetti che compongono le interfacce. Come risposta si ottengono
i dati da renderizzare e il layout degli elementi del frontend.
La visualizzazione delle mappe si compone di due fasi: 1) i
metadati (lista dei layer, host del datasource , protocolli, ecc)
vengono richiesti al server nodejs, 2) le informazioni sono passate
alla libreria openlayers/leaflet che comunica con il server GIS.
L'interazione del client col server è codificata in API javascript e
REST
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20. Applicazioni GIS Web: Back end
Server node js
Il server node cerca all'interno del datastore i metadati degli
oggetti richiesti dal client in base a un identificativo. In base
altipo di oggetti il server esegue eventuali query sui database
erestituisce i dati al client
- datastore: query e oggetti json
le configurazioni degli oggetti che compongono il frontend sono
memorizzati all'interno di file json sul filesystem server. Al loro
interno sono presenti tutte le personalizzazioni e le informazioni
per l'estrazione dei dati (query sql, stili, impostazioni di rete)
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21. 21
Soluzione nodeJS: motivazioni
- velocità: Nodejs non utilizza thread nè chiamate bloccanti e
privilegia le operazioni asincrone event-driven.
- supporta alti volumi di traffico: Nodejs è ideale per la
realizzazione di applicazioni che debbano supportare elevati
volumi di traffico, come App mobile e social.
- efficiente con db noSQL document-oriented : NodeJS
permette la lettura immediata dei documenti provenienti da basi
di dati come MongoDB o Couchbase aschiviati in JSON
- linguaggio javascript: Permette di sviluppare applicazioni
client-server in un unico linguaggio di programmazione
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22. Urbanistica
URBANISTICA
Applicazioni DEMO GIS Web: Urbanistica
2222

23. I procedimento amministrativi per il rilascio di certificati urbanistici
(CdU), di destinazione d‘uso, per l‘applicazione di vincoli
volumetrici, per il rilascio di concessioni prevede almeno tre fasi:
•Fase di richiesta: il cittadino richiede il certificato urbanistico
relativo a una o più particelle catastali; viene presentato un
modulo cartaceo con la planimetria catastale allegata.
•Fase istruttoria: analisi delle cartografia tematica del Piano
Urbanistico e di tutta la vincolistica presente. I dati vengono
sovrapposti e analizzati.
•Fase di rilascio: viene realizzato un documento in cui sono
certificate tutte le particelle catastali richieste con le informazioni
sulla zonizzazione, sui vincoli del Piano di Assetto Idrogeologico,
sui vincoli imposti dalla legge sugli incendi, ecc.
Applicazioni DEMO GIS Web: Urbanistica

24. Ognuna di queste fasi presenta delle possibilità di errore che
inficciano la veridicità delle informazioni:
•Errori nell’identificazione cartografica (e.g. delle particelle catastali)
da parte del richiedente.
•Errori di sovrapposizione degli strati informativi della cartografia
(e.g. da parte die tecnici).
•Errori nella creazione dei certificati.
2424
Applicazioni DEMO GIS Web: Urbanistica

25. Database Server Web Server
Internet
Postgis DB
Couchbase
Tomcat
Geoserver
NodeJS
SIDRO
Users
Applicazioni DEMO GIS Web: Urbanistica

26. Applicazioni DEMO GIS Web: Urbanistica

27. SIDRO: Gestione delle acque superficiali
2727
Applicazioni DEMO GIS Web: SIDRO

28. Web GIS interface
Database
SWAT
output
Sidro workflow
SPRITE
SWATSL
ETL procedure
(Extract Transform and Load)
Applicazioni DEMO GIS Web: SIDRO

29. ARCHITETTURA Database Server Web Server
Internet
Postgis DB
Couchbase
Tomcat
Geoserver
NodeJS
SIDRO
End users
2929
Applicazioni DEMO GIS Web: SIDRO

30. SWAT Output
➔ SWAT output files : text files
➔ Dimensione importante del dato: output.rch >6 gb
3030
Applicazioni DEMO GIS Web: SIDRO

31. Progr. languages
HTML
JAVASCRIPT
SIdro DB Web GIS interface
Backend
➔ NodeJS
➔ Couchbase,
➔ PostGIS
➔ Tomcat
➔ Geoserver
Frontend
➔ JQuery
➔ Bootstrap
➔ OpenLayers
Technologies
AJAX
Sidro overview

32. Navigation Bar
- Input data
- - pcp stations
- - DEM
- - soils
- - landuse
- - observed discharge
3232
Applicazioni DEMO GIS Web: SIDRO

33. Navigation Bar
- Output data
- - precipitation
- - PET
- - ET
- - percolation
- - baseflow
- - discharge
3333
Applicazioni DEMO GIS Web: SIDRO

34. Update table by selecting
a subbasin from the map
3434
Applicazioni DEMO GIS Web: SIDRO

35. Parameter = subbasin number
Callback function: UpdateTableContent
3535
Applicazioni DEMO GIS Web: SIDRO

36. Update map by selecting
a station from the table
3636
Applicazioni DEMO GIS Web: SIDRO

37. Conclusioni e sviluppi futuri
Gli scenari aperti dal progetto dal punto di visto tecnico
scientifico sono importanti: l’uso conbinato di soluzioni
nodeJS con TMS vettoriale può contribuire allo
sviluppo di applicazioni scalabili e altamente
performanti
Positiva l’interazione con I CLUSTER SMERI E
SMARTGEO
Estremamente positiva il contributo portato dagli end
user pubblici e privati
Valorizzazione delle competenze locali
Necessità di continuare a investire nell’approccio
INNO (Progetto GOMINECO presentato sul Life)
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38. Contact point e ringraziamenti
Center for Advanced Studies, Research and
Development in Sardinia, CRS4, 09010 Pula CA,
Italy http://www.crs4.it
Email: plcau@crs4.it Tel. +39 0709250281
UN RINGRAZIAMENTO PARTICOLARE AL TEAM
DI LAVORO:
Roberto Demontis, Laura Muscas, Eva Lorrai,
Costantino Soru, Davide Muroni, Simone
Manca, Giorgio Modoni, Pier Andrea Marras,
Salvatore Casula
Progetti Cluster Top -Down
POR FESR Sardegna 2007-2013 Linea di Attività 6.1.1.A:
“Promozione e sostegno all'attività di RSI dei Poli di
Innovazione e dei progetti strategici”