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Carregado porEdmar Moretti
Semana de geomática UFSM 2016
O i3geo é uma interface integrada para ferramentas de geoprocessamento que permite a criação e a publicação de mapas interativos na web, utilizando tecnologias como PHP e JavaScript. Lançado em 2004, ele visa desengavetar dados e disponibilizá-los de forma permanente, promovendo o uso de informações geográficas. O software é colaborativo e de código aberto, permitindo que usuários contribuam com sugestões e melhorias.
Semana de geomática UFSM 2016
- 1. VI Semana deGeomática UFSM i3Geo Edmar Moretti Santa Maria – RS. Novembro, 2016
- 2. Um pouco dehistória O ano de nascimento do i3Geo pode ser marcado como 2004, apesar de não ser utilizado esse nome nessa época Foi criado pelo Ministério do Meio Ambiente e licenciado como GPL A motivação principal foi a implantação do Sistema Nacional de Informação sobre Meio Ambiente, o SINIMA Foi um dos primeiros softwares a integrar o Portal do Software Público Brasileiro Já no início utilizava o Mapserver e PHP
- 3. O que é? i3GEOsignifica: Interface Integrada para Internet (3is) de Ferramentas de Geoprocessamento Como o nome diz, a idéia era integrar funcionalidades existentes em outros softwares livres em um ambiente web Principais motivações: ● Desengavetar dados ● Armazenar de forma permanente ● Disponibilizar ● Fometar o uso
- 4. O que nãoé? Não é um banco de dados com várias camadas prontas para uso Não é um software em C ou algo assim que você instala no servidor. Para isso existe o Mapserver Pode ser utilizado como um software desktop, mas existem coisas melhores para isso (gvSIG, QGIS...) Não é algo que irá resolver todos os seus problemas Não é apenas uma API. Para isso existe o Openlayers. Apesar disso, você pode customizar o software
- 5. Pra que serve? Colocarseus dados na web em mapas interativos Criar mapas para atender usuários específicos sem ter de programar muito Organizar seus dados em um catálogo Gerar serviços para acesso aos dados Compartilhar dados e código Criar mapas que vão além do pan e zoom Ajudar na implantação de IDEs
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- 7. Tecnologia Os mapas funcionamcom base em código HTML e Javascript no navegador O processamento no servidor Web utiliza PHP Não há “reload de página”. Tudo é feito via Ajax A mistura de PHP e HTML é muito rara As funcionalidades do lado navegador são carregadas sob demanda (script tag) Principais preocupações: ● Usar poucos recursos computacionais ● Trafegar o mínimo possível de dados
- 9. Javascript O i3Geo possuímuito código próprio mas para o controle dos mapas são utilizadas bibliotecas de terceiros: ● Openlayers ● Google Maps Essas bibliotecas são responsáveis por: ● Montar o mapa no navegador Web ● Controlar a interação com o usuário ● Controlar a visibilidade e a ordem das camadas no mapa ● Estruturar os “tiles” e realizar as requisições corretas ao servidor
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- 12. Bibliotecas Javascript Além doOL e GM a principal biblioteca utilizada é a YUI do Yahoo! Com a YUI são construídos os componentes da interface como menus, árvores, janelas flutuantes, etc. Várias outras bibliotecas são complementares: ● CCC2 para gráficos ● Proj4js para manipulação de projeções ● Wicket para tratamento de WKT ● Simile para linhas de tempo ● Etc..
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- 15. PHP O processamento dedados no servidor web é feito com a linguagem PHP Várias bibliotecas escritas em PHP complementam as funções que o i3Geo precisa Essas bibliotecas fazem coisas como gerar pdf, ler e escrever arquivos CSV, manipular imagens, manipular arquivos KML, etc. O PHP é utilizado principalmente para realizar operações no banco de dados de administração do i3Geo e no mapa que o usuário está usando
- 16. Mapserver O software livreMapserver roda no servidor e é o coração do i3Geo É utilizado como módulo do PHP - também chamado de PHP-Mapscript É o PHP-Mapscript que faz o desenho dos mapas vistos no navegador web As camadas utilizadas nos mapas são configuradas utilizando-se arquivos compatíveis com o Mapserver (“mapfiles”) http://mapserver.org/
- 18. Juntando tudo Toda vezque o usuário acessa um mapa o i3Geo cria uma área temporária no servidor Web e envia ao navegador o código HTML e Javascript que possibilitará que o usuário interaja com o mapa Nessa área temporária são criados arquivos do tipo Mapfile que valem apenas para esse mapa Esses arquivos contém todos os parâmetros necessários para a construção do mapa, sendo alterado conforme o usuário interage com o navegador Conforme o usuário navega pelo mapa, o Mapserver é acionado para gerar as imagens correspondentes a cada camada incluída no mapa
- 19. O que énecessário para usar o i3Geo?
- 20. Computador com sistemaoperacional Linux Banco de dados Postgres + Postgis Apache PHP Mapserver
- 21. Após a instalaçãodo ambiente computacional: ● Instalar o código do i3Geo ● Configurar ● Criar seu banco de dados ● Configurar as camadas (classes, legendas, etc) ● Construir o catálogo de temas ● Modificar a interface
- 22. Por onde começar? ●Entenda como funciona o Mapserver ● Aprenda a instalar e configurar o i3Geo por meio do curso de administração existente em gvsig-training http://moodle.gvsig- training.com/course/view.php?id=11
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- 25. Navegação São as ferramentasque permitem modificar a extensão geográfica do mapa Podemos classificar essas operações em dois tipos: ● Interação gráfica: quando o usuário utiliza algum dispositivo de apontamento (mouse por exemplo) para interagir com o mapa ● Interação por formulário: quando o usuário precisa digitar algo para que a operação seja executada
- 26. Interação gráfica Deslocamento tocandoa tela ou usando as teclas de direção Zoom tocando a tela (inclusive movimento de pinça) Zoom usando a roda do mouse Zoom desenhando um box na tela Zoom movimentando o slide de escala Enquadramento inicial Extensão anterior Marcadores
- 27. Interação por formulários Alteraçãodo valor da escala numérica Localização de um ponto digitando-se as coordenadas Zoom para um elemento do mapa mostrado na tabela de atributos Zoom para um tema Zoom para uma extensão geográfica Zoom para um lugar
- 30. Legenda A legenda domapa é mostrada de duas formas: ● Em uma janela flutuante ● Em uma guia fixa As camadas podem ser ligadas/desligadas diretamente na legenda Alguns atalhos para outras ferramentas estão disponíveis também, como a mudança no título da camada e da simbologia
- 31. A ferramenta “legenda”permite alterar a classificação e a simbologia das camadas, assim, o usuário pode construir o mapa conforme suas necessidades
- 32. Se podemos dizerque um mapa é composto de CAMADAS (layers), cada CAMADA é uma composição de CLASSES Para decidir em qual classe cada elemento da camada se encaixa, são definidas expressões
- 33. Além da expressãoe do título, cada CLASSE tem sua própria simbologia, com parâmetros como: ● Opacidade ● Cor ● Hachura ● Espessura ● Tamanho ● Padrão de repetição (traço,ponto) ● Fonte ● Decorações de fonte
- 37. As CLASSES podemser adicionadas manualmente ou por meio de cálculos baseados nos atributos de cada elemento: ● Valor único ● Intervalos iguais ● Quartil ● Média
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- 42. A tabela deatributos corresponde aos dados alfanuméricos relacionados à cada camada É utilizada em diferentes situações ● Escolher valores utilizados como parâmetros em determinadas operações ● Incluir textos no mapa ● Localizar ● Gerar relatórios
- 43. Identificação Identificar corresponde aoevento “clicar no mapa” atrelado à busca pelos registros existentes na tabela de atributos No i3Geo existem duas formas de fazer isso: ● Basta clicar no mapa em qualquer momento para exibir um balão de informações ● Escolhe-se a opção “identifica” e depois é feito o clique sobre o mapa
- 44. Inclusão de textos Ainclusão de textos pode ser feita das seguintes formas: ● O usuário escreve o texto, define as propriedades e clica em um ponto no mapa ● O usuário define as propriedades, a origem dos dados (coluna na tabela de atributos) e clica no mapa ● O usuário define a origem dos dados e suas propriedades, mas o posicionamento é feito de forma automática
- 45. Visualização da tabelade atributos A ferramenta “tabela” mostra os registros relacionados à camada
- 46. Utilizando a tabelaé possível ● escolher registros e realçá-los no mapa ● ver estatísticas básicas ● exportar os registros escolhidos como um novo tema ● criar relatórios e gráficos
- 48. Análise Operações de análisede dados espaciais não são comuns em mapas interativos na web Isso se deve ao volume de processamento, que pode sobrecarregar o servidor O i3Geo disponibiliza algumas ferramentas de análise que operam de forma a minimizar esse risco A seguir são mostrados alguns exemplos desses processos
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- 52. Mapa de calorcalculado usando o R
- 57. Outras operações deanálise incluem: ● Cálculo de distância e área de forma interativa (o usuário digita sobre o mapa) ● Cálculo de distância entre elementos de uma ou mais camadas ● Cruzamento entre uma camada de pontos e várias camadas poligonais ou raster ● Centro médio de uma distribuição de pontos ● Centróide ● Eliminação de bordas entre polígonos de mesmo atributo ● Triangulação ● Seleção por atributos ● Representação gráfica (barras, linhas, pizzas, correlação, etc.) ● Gráfico de perfis ● Inclusão de gráficos no mapa (com base nos atributos de cada elemento do mapa)
- 58. Catálogo de temas Ascamadas configuradas para uso no i3Geo podem ser organizadas em um catálogo de temas O catálogo é composto de menus, grupos e subgrupos Cada “mapfile” é registrado em um banco de dados de administração, passando a ser chamado de “tema”. Temas recebem nomes e outros parâmetros Uma vez registrados, os temas podem ser inseridos no catálogo
- 59. Telas do catálogode temas
- 60. Usos múltiplos docatálogo de temas O catálogo é utilizado em diferentes aplicativos para mostrar a lista de camadas em determinado contexto ● Download de dados ● Acesso via WMS ● Acesso via KML ● Acesso via RSS
- 61. Saiba mais Como partedo Portal do Software Público Brasileiro o i3Geo conta com um espaço de colaboração ● Lista de e-mail ● Wiki ● Git ● Orientações para download e instalação
- 65. Colaboração Como software livre,a qualidade do i3Geo depende da participação das pessoas Essa participação se dá de diferentes formas No que se refere ao desenvolvimento de código, o i3Geo conta com um espaço colaborativo Nesse espaço o usuário pode apresentar novas demandas e relatar erros no programa Os desenvolvedores que quiserem colaborar podem usar o sistema de versionamento de código
- 69. GPL O i3Geo ésoftware livre, por isso você tem: ● A liberdade de executar o programa, para qualquer propósito (liberdade nº 0) ● A liberdade de estudar como o programa funciona e adaptá-lo para as suas necessidades (liberdade nº 1). ● A liberdade de redistribuir cópias de modo que você possa ajudar ao seu próximo (liberdade nº 2). ● A liberdade de aperfeiçoar o programa, e liberar os seus aperfeiçoamentos, de modo que toda a comunidade se beneficie deles (liberdade nº 3). http://pt.wikipedia.org/wiki/Richard_Matthew_Stallman
- 70. "Se você temuma maçã e eu tenho uma maçã, e nós trocamos as maçãs, então você e eu ainda teremos uma maçã. Mas se você tem uma idéia e eu tenho uma idéia, e nós trocamos essas idéias, então cada um de nós terá duas idéias." George Bernard Shaw
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Notas do Editor
- #3 Atualmente o Ministério da Saúde é o principal investidor no desenvolvimento do i3Geo, principalmente no que se refere ao módulo de geração e análise de dados estatísticos.
- #4 A utilização de código já existente é fundamental para que o i3Geo incorpore rapidamente as novidades tecnológicas. Essa é uma das vantagens do software livre, que possibilita o compartilhamento do conhecimento.
- #6 São inúmeras as áreas de conhecimento onde o i3Geo pode ser utilizado. O software “como ele é” pode não ser o mais indicado para determinadas situações, mas a possibilidade de adaptá-lo pode resolver isso. É na capacitação e nessas adaptações que residem os maiores custos de implantação
- #8 A arquitetura é bem flexível e podem ser utilizadas diferentes linguagens de programação para a solução dos problemas de implantação. O pacote estatístico R é um exemplo. O i3Geo simplesmente executa scripts R para determinadas operações, o que é feito de forma transparente ao usuário. Entretanto, se o R não for instalado, o i3Geo funcionará sem problemas.
- #10 É importante que o usuário final utilize os navegadores para internet atualizados. Muitas das operações que o i3Geo precisa executar não funciona em navegadores muito antigos.
- #11 Vamos ver os três tipos de mapas mais comuns Nesse exemplo o fundo é baseado no Open Street Map e a navegação é controlada pelo OpenLayers. Manteve-se aqui a barra de navegação padrão da API e a barra de escala.
- #12 É importante observar que o uso do Google Maps deve ser compatível com os termos da licença de uso dessa API. Para usos não públicos deve ser adquirida a licença do GM.
- #13 Existem inúmeras bibliotecas similares à YUI, mas quando o i3Geo começou a ser desenvolvido não haviam tantas assim. Como essa biblioteca continuou a evoluir, manteve-se o seu uso.
- #15 Esses são exemplos dos componentes que podem ser criados com a YUI. Uma janela flutuante com guias Uma árvore com múltiplos nós Um seletor de cores Um menu suspenso com subitens
- #19 Vamos ver então quais são as relações entre Navegador, servidor, javascript e PHP
- #21 Vamos ver então quais são as relações entre Navegador, servidor, javascript e PHP
- #22 Vamos ver então quais são as relações entre Navegador, servidor, javascript e PHP
- #23 Vamos ver então quais são as relações entre Navegador, servidor, javascript e PHP
- #25 Vamos explorar agora um pouco das funcionalidades do i3Geo Abordando os pontos:
- #29 Confluence é um projeto onde as pessoas visitam os lugares de coordenada “cheia”. A ferramenta mostra os pontos existentes e é possível visitar a página que descreve a coordenada. A rede METAR faz a coleta de dados meteorológicos e a Wikipedia dispensa comentários. A janela flutuante do Google Maps permite navegar no Google e deslocar o mapa do i3Geo e vice-versa.
- #31 Em alguns casos é possível ligar e desligar classes da legenda e não apenas a camada toda. Quando a camada se comporta de forma diferente em função da escala, a legenda também é atualizada.
- #32 A opção “classes” permite escolher como os dados serão classificados. Por exemplo: todos serão desenhados com a mesma cor, cada um será desenhado com uma cor em função de um atributo ou cada elemento será incluído em uma classe conforme seu valor numérico. A natureza da geometria pode também ser alterada, por exemplo, pode-se desenhar o centróide do polígono ao invés de seu contorno. Ao aplicar uma classificação pode-se também escolher o degradê de cores e a transparência. No caso de linhas ou pontos o tamanho pode ser calculado de forma a variar de um valor mínimo para um valor máximo.
- #33 A opção “classes” permite escolher como os dados serão classificados. Por exemplo: todos serão desenhados com a mesma cor, cada um será desenhado com uma cor em função de um atributo ou cada elemento será incluído em uma classe conforme seu valor numérico. A natureza da geometria pode também ser alterada, por exemplo, pode-se desenhar o centróide do polígono ao invés de seu contorno. Ao aplicar uma classificação pode-se também escolher o degradê de cores e a transparência. No caso de linhas ou pontos o tamanho pode ser calculado de forma a variar de um valor mínimo para um valor máximo.
- #34 A opção “classes” permite escolher como os dados serão classificados. Por exemplo: todos serão desenhados com a mesma cor, cada um será desenhado com uma cor em função de um atributo ou cada elemento será incluído em uma classe conforme seu valor numérico. A natureza da geometria pode também ser alterada, por exemplo, pode-se desenhar o centróide do polígono ao invés de seu contorno. Ao aplicar uma classificação pode-se também escolher o degradê de cores e a transparência. No caso de linhas ou pontos o tamanho pode ser calculado de forma a variar de um valor mínimo para um valor máximo.
- #38 A opção “classes” permite escolher como os dados serão classificados. Por exemplo: todos serão desenhados com a mesma cor, cada um será desenhado com uma cor em função de um atributo ou cada elemento será incluído em uma classe conforme seu valor numérico. A natureza da geometria pode também ser alterada, por exemplo, pode-se desenhar o centróide do polígono ao invés de seu contorno. Ao aplicar uma classificação pode-se também escolher o degradê de cores e a transparência. No caso de linhas ou pontos o tamanho pode ser calculado de forma a variar de um valor mínimo para um valor máximo.
- #39 Tanto o nome quanto o valor da expressão que define a classe podem ser alterados manualmente. Uma classe pode ser removida ou uma nova pode ser adicionada para edição manual
- #51 Nesse mapa vemos uma camada baseada na grade de exágonos mas que foi cruzada com a camada de localidades. Como resultado do cruzamento obteve-se o número de localidades em cada hexágono, permitindo a aplicação de cores conforme esse número de pontos
- #52 A camada com os hexágonos foi criada usando a ferramenta de geração de grades. A ferramenta permite indicar a origem da grade, o espaçamento e o número de células. No mapa é mostrada também uma camada com localidades na forma de pontos.
- #53 Para o cálculo do mapa de calor o usuário seleciona os pontos que deseja e aplica o método de cálculo. O i3Geo obtém as coordenadas dos pontos e repassa o processmanto para o software R. A imagem resultante é adicionada ao mapa como uma nova camada, nesse caso raster.
- #55 O buffer é uma área de entorno. Nesse caso uma linha. A linha foi digitalizada pelo usuário que depois escolheu a distância desejada para o cálculo. Para o cálculo o i3Geo utiliza uma projeção adequada e não a que está sendo utilizada no mapa.
- #56 Essa ferramenta permite cruzar dois temas para que um selecione os elementos do outro. No exemplo o buffer criado anteriormente é utilizado para selecionar as localidades onde ocorre a sobreposição.
- #57 Um exemplo de análises mais complexas. A ferramenta funciona da seguinte forma: o usuário captura geometrias de diferentes camadas e as geometrias vão formando uma espécie de catálogo. Depois basta escolher as geometrias e aplicar operações geométricas, como cálculo de união, intersecção, perímetro, área, etc. Cada operação gera novas geometrias no catálogo. Quando desejar o usuário pode adicionar uma geometria ao mapa. No exemplo é feito o cruzamento do buffer com o limite municipal.
- #70 Você pode comercializar o resultado do seu trabalho, desde que o usuário que receber o software tenha essas mesmas liberdades. Isso na prática significa que o seu código será também software livre.
- #73 Nesses endereços você pode entrar em contato com o autor dessa apresentação. No caso de dúvidas sobre o software dê preferência ao uso dos canais de comunicação da comunidade de usuários. Assim, suas dúvidas e as soluções serão compartilhadas com todos. O contato pessoal é mais indicado para o tratamento de questões comerciais, como suporte ou consultoria.