A Informação Geográfica do Instituto Geográfico do Exército na Web

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1 A Informação Geográfica do Instituto Geográfico do Exército na Web MARTINS, Paulo J. dos Santos Resumo Estamos na era da Informação e não se passa um dia em que não sejamos lembrados de que assim é. Qualquer acontecimento mais bizarro, horrível ou simplesmente caricato passado no mais recôndito lugar do planeta é trazido ao nosso conhecimento apenas algumas horas após a sua ocorrência. Indubitavelmente um dos veículos privilegiados desta nova era é a Internet. O Instituto Geográfico do Exército (IGeoE) não deve, não pode e não quer alhear-se desta realidade. Assim, como produtor de dados geográficos, o IGeoE lança-se finalmente na demanda da publicação, divulgação e, eventualmente, disponibilização da sua vasta informação na Internet. Neste, singelo e despretensioso, artigo pretende-se descrever, de algum modo, a metodologia, os objectivos, os sucessos e os percalços deste percurso. Este artigo, é assim, em última análise, uma carta de intenções sobre aquilo que vai ser a nossa informação na Internet para o público em geral e para as Forças Armadas. PALAVRAS CHAVE: Modelação de Dados, Internet, Informação Geográfica INTRODUÇÃO O projecto DIGINI (Disponibilização de Informação Geográfica pela INternet e Intranet), ainda em fase de estruturação conceptual, está a ser desenvolvido no Centro de Desenvolvimento e Gestão da Informação (CDGI) O recém-criado Centro visou dotar o Instituto Geográfico do Exército (IGeoE) de uma vertente, fundamentalmente, vocacionada para a investigação, o desenvolvimento de novos produtos e a implementação de aplicações. O projecto em curso possibilitará ao IGeoE dispor de uma base de dados (BD) contínua de todo o Território Nacional integrando os produtos por si produzidos. A arquitectura será implementada de forma faseada, modular e escalável, permitindo que no futuro possa ser complementada com funcionalidades adicionais. Destas funcionalidades destacam-se a possibilidade de apoio ao trabalho de campo, a produção cartográfica, a disponibilização e transacção (comercial e/ou gratuita) de informação na Internet e Intranet. A Fase I consiste na disponibilização de Informação na Internet, para o público em geral e a Fase II na disponibilização de Informação na Intranet para as Forças Armadas. O DIGINI não pretende limitar-se a uma simples, ainda que de algum modo complexa e exaustiva, publicação de informação geográfica na Internet. A ideia consiste em constituir uma base de dados empresarial, estando prevista a aplicação SQL Server, na qual serão inseridos os dados da cadeia de produção do IGeoE. Para atingir este fim último é necessário percorrer um longo caminho em que a primeira de muitas etapas, incluída na fase I do projecto, será um levantamento exaustivo de todos os produtos e tipo de dados a incluir na base de dados. A segunda etapa, na nossa perspectiva crucial para o êxito do projecto, consiste na modelação da base de dados (Catálogo de objectos, atributos, regras de integridade, etc.). Nesta etapa fez-se uma abordagem do tipo dividir para conquistar, isto é, resolver primeiramente os problemas referentes à informação em formato raster e posteriormente as questões relacionadas com os dados vectoriais. Optou-se por carregar primeiramente os dados raster por nos parecer serem aqueles que menos dificuldades iriam levantar. A INFORMAÇÃO RASTER Da análise efectuada, foi possível constatar que os dados raster a incluir na base de dados seriam, fundamentalmente do tipo: ESIG 2004 VIII Encontro de Utilizadores de Informação Geográfica USIG Tagus Park, 2-4 de Junho Página 1 de 5

2 Informação Raster Formato/ Escala/ designação Datum/ Elipsóide / Projecção Notas TIF/1:25K/M888 (Continente) WGS84/ WGS84/Gauss Falsa Origem 200K,300K TIF/1:25K/M889 (R.A. dos Açores) WGS84/ WGS84/UTM Fusos 25N/26N TIF/1:25K/P821 (R.A. da Madeira) WGS84/ WGS84/UTM Fuso 28N TIF/1:50K/M782 (Continente) Lisboa/ Hayford /Gauss TIF/1:250K/M586 (Continente) Lisboa/ Hayford /Gauss TIF/1:250K/1501A (Continente) TIF/1:250K/1501G (Continente) TIF/1:250K/250k_G_Ocidental (R.A. Açores) WGS72 /WGS72/ UTM Fuso 25N TIF/1:250K/250k_GcentralOriental (R.A. Açores) WGS72 /WGS72/ UTM Fuso 26N TIF/1:250K/250k_Madeira (R.A. Madeira) WGS72 /WGS72/ UTM Fuso 28N TIF/1: /Carta Militar Itinerária WGS84/ WGS84/UTM Fuso 29N TIF/1:5 000/Ortofotos TIF/ -- /Imagem de Satélite SPOT (10M) DTED 1 /--/DTED nivel2 Resolução 1 DTED/--/DTED nivel2 DTED_Ilhas WGS84 /WGS84/---- Resolução 1 GeoTif/ /ADRG 2 GeoTif/ /CADRG 3 WGS84 /WGS84/---- Obviamente, perante uma tão grande diversidade de dados, existe a necessidade de testar e aferir qual a melhor forma de os armazenar. Um dos problemas com que a Equipa de projecto se deparou foi a existência de diferentes tabelas de cores nos ficheiros em formato TIFF da cartografia com a mesma escala (caso das séries 1:25k) e que obrigou a um pré-processamento de modo a poder mosaicar todas as imagens raster dessa escala. A grande extensão geográfica, sem dados em grande parte dessa extensão (caso do DTED) levou a que se optasse pelo uso de diferentes Bases de Dados para o Continente e Ilhas. Perante uma situação em que se dispunha de diferentes escalas, diferentes data, diferentes sistemas de projecção, era óbvio que todos estes problemas seriam equacionados e testados. Como solução a Equipa adoptou como regra o armazenamento da informação em diferentes bases de dados, de acordo com: Escalas ou resolução diferentes Diferentes data, elipsóide ou projecção Extensão geográfica muito grande (caso DTED) Outra questão considerada foi a necessidade de processar um grande volume de informação e a vantagem em se utilizarem scripts executáveis em modo batch de forma a rentabilizar o tempo disponível para esta fase do projecto. Esta opção revelou-se muito eficaz, nomeadamente no carregamento da informação raster. O facto de se pretender que a informação ficasse armazenada de forma contínua, levantou outras questões, nomeadamente a necessidade de identificar a zona a que corresponde determinado número de Folha, a actualização de determinada área no mosaico, a possibilidade da existência de metadados para diferentes selecções de áreas/zonas, a extracção da informação para disponibilização comos respectivos metadados, etc. Clarifiquemos a situação com 2 exemplos concretos: Exemplo1 - Se for pretendida uma área que abrange as Folhas 374 e 375 da Carta Militar de Portugal, série M888, escala 1:25K, naturalmente haverá necessidade de extrair da BD apenas essas Folhas e respectivos metadados. Exemplo2 Foram publicadas as novas folhas 227, 226 e 228 da Carta Militar de Portugal, escala 1:25k, cujo voo foi realizado em 2xxx e trabalhos de campo em 2xxx. Essas Folhas serão digitalizadas, georeferenciadas e posteriormente inseridas no mosaico da escala 1:25k, devendo, obviamente, os metadados destas Folhas serem diferentes dos metadados da restante informação do mosaico. Um outro problema que surge na implementação deste projecto tem a ver com a perda do formato nativo de alguma informação (exemplo do DTED), após a sua inserção na base de dados. Será possível extrair esta informação em formatos específicos, quer para o formato de origem quer para outro distinto? 1 DTED (Digital Terrain Elevation Data) 2 ADRG (ARC Digitezed Raster Graphics), ARC (Equal Arc Second Raster Chart/Map) 3 CADRG (Compressed ARC Digitezed Raster Graphics) ESIG 2004 VIII Encontro de Utilizadores de Informação Geográfica USIG Tagus Park, 2-4 de Junho Página 2 de 5

3 No momento em que se conclui este artigo, grande parte da informação raster já se encontra carregada na base de dados. Algumas das questões que emergiram da implementação deste projecto já foram tratadas e solucionadas. Outras porém, estão identificadas devendo a sua implementação ser efectiva numa fase posterior. A INFORMAÇÃO VECTOR Abordemos agora, após a conquista do raster, a informação vectorial. Se a informação raster se nos apresentava em diversos formatos, escalas, data, a informação vectorial não é dissemelhante. Assim teremos que agregar e armazenar informação vectorial dos seguintes tipos: Informação Vector Escala/Formato Datum/ Elipsóide / Projecção Notas Limites Administrativos WGS84/WGS84/ /Gauss Falsa Origem 200K,300K Reportório Toponímico Lisboa/ Hayford /Gauss Falsa Origem 200K,300K Fuso 25N Açores_Ocidental Fuso 26N Açores_CentralOriental Fuso 28N Madeira Fuso 25N Açores_Ocidental Fuso 26N Açores_CentralOriental Fuso 28N Madeira_PortoSanto 1:25K/DGN 4 1:50K/DGN 1:250K/DGN Vários 1:25K/GWS Lisboa/ Hayford /Gauss VMAP3 em GeoMedia 1:250K/VPF 5 WGS84/WGS84/----- VMAP1 1:250K/GWS 6 WGS84/WGS84/UTM Layer Aeronáutico A informação assinalada a amarelo já se encontra introduzida na base de dados. Para esses dados não foi feita qualquer modelação prévia, isto é, não respeita um Catálogo de objectos, não foram definidos atributos por objecto nem regras de integridade. Esta opção foi tomada porque se entendeu que se trata apenas de elementos de enquadramento não necessitando, portanto, de obedecer a um catálogo fixo. A informação assinalada a azul está a ser alvo de estudos para inserção na base de dados. O maior desafio será a converção para shapefile das graphics features da informação preparada em GeoMedia. A informação assinalada a vermelho será inserida na BD posteriormente estando planeado o uso da norma DIGEST 7 e catálogo FACC 8. A opção por esta norma e catálogo resulta da concatenação dos seguintes factores: Serem de uso corrente em termos internacionais Terem sido usados com sucesso no VMAP1 9 Estar prevista uma nova produção de cobertura do globo terrestre, pelo grupo de trabalho internacional MGCP 10, nas escalas 1:50k e 1:100k tendo como suporte o DIGEST e o FACC Já serviram de base à modelação, com sucesso, do catálogo usado no VMAP3 Neste momento o projecto encontra-se na segunda etapa da fase I, ou seja, modelação da base de dados. Logo que concluída esta etapa iniciar-se-á o carregamento dos dados vector, primeiramente aqueles que já estão em GeoMedia e posteriormente os que ainda se encontram em formato DGN. A diferença fundamental entre as duas fases do projecto, para além da evidência de uma pretender disponibilizar informação pela Internet e outra pela Intranet, consiste no facto da informação a divulgar na Internet ser essencialmente de carácter nacional e não classificada, ao invés dos dados a disponibilizar para as Forças Armadas que serão, para além da informação nacional, dados de abrangência mundial com a finalidade de 4 DGN Design file 5 VPF-vector product format 6 GWS-GeoWorkspace 7 DGIWG-Digital Geographic Information Exchange Standard 8 FACC-Feature Attribute Coding Catalogue 9 VMAP1- Vector Smart Map Level 1 10 MGCP-Multinational Geospatial Coproduction Project ESIG 2004 VIII Encontro de Utilizadores de Informação Geográfica USIG Tagus Park, 2-4 de Junho Página 3 de 5

4 apoiar operações militares onde actuem, ou venham a actuar, as Forças Nacionais Destacadas, bem como apoiar o planeamento e a execução de operações de resgate em situações de crise onde possam existir Comunidades Portuguesas espalhadas pelo Mundo. Esta segunda fase tem como data provável de início o mês de Setembro de Genericamente cada uma das referidas fases terá que evoluir pelas seguintes etapas: Análise da qualidade da Informação Testes de carregamento dos diferentes tipos de dados Elaboração de scripts para automatização de processos Metadados Segurança e perfis de acesso à informação Gestão de versões e histórico Protótipo, testes e aferições Produção Elaboração de Documentação (pode ter lugar em qualquer etapa) IMPLEMENTAÇÃO DO SITE Em paralelo com o carregamento de informação na BD, está a ser preparado um site onde será disponibilizada/visualizada a informação existente na base de dados. Embora passível de ajustamentos, estão previstas, entre outras, algumas das seguintes funcionalidades no site: Acesso aos metadados, quer da informação que esta a ser visualizada, quer de outra da qual se pretenda obter informação; Sobreposição dos layers altimetria, hidrografia, batimetria e informação aeronáutico, com as escalas 250k e 500k Pesquisa por topónimos em todas as escalas e visualização da zona correspondente com indicação do resultado da query, na forma de listagem, com possibilidade de clicar no topónimo e "saltar" para a localização correcta; selecção de determinada categoria de topónimos, por exemplo, só os concelhos, só os lugares com menos de 60 fogos, só as linhas de água de determinada ordem, etc. Função de routing, utilizando a informação da rede viária do VMap1 Mapa de referência para melhor localização no layer seleccionado Visualização 3D, de preferência dinâmica, Pesquisa nos layers vectoriais por atributos e visualização combinada vector/raster, ortofotos/ toponímia, VG 11 /pontos cotados, imagem de satélite / rede viária principal / toponimia Manuseamento da imagem com mudança de escalas (Zoom in, zoom out, pan, selecção de áreas,... MDT com os layers vectoriais combinando com modelos hipsomérico, de exposição solar, de declives e vertentes, de velocidade e direcção do vento, de temperaturas, de pluviosidade, de crescimento vegetal, etc Medição de distâncias e de áreas, a partir dos pontos definidos pelo utilizador Indicação da informação de carácter administrativo da área/ponto seleccionado (relação das Folhas (enquadramento 1/25k) com os Concelhos, Distritos, CCDR, NUTs,...) Layer com zonas vistas e não vistas a partir de determinados pontos dominantes Possibilidade de associar um conjunto de imagens (visualização dinâmica) ou vídeo que mostre uma panorâmica de determinado local Layer com as coberturas aerofotográficas, associando a área aos diferentes voos existentes, Informação geral que reflicta a situação relativa à produção do IGeoE: O que está restituído vs rasterizado/vectorizado Grau de actualização, por décadas (entenda-se ano dos trabalhos de campo, edição das folhas) Gerar perfis de forma dinâmica, não só com a base topográfica (DTM) mas considerando os objectos intersectados pela linha de perfil Simulação 3D de edifícios ( elevação" das casas) e "colagem" de algumas fachadas em determinados tipos de edifícios Simulações de voo Outra questão estreitamente relacionada com a disponibilização da informação na Internet é a forma como a informação será vista do lado do Utilizador final, isto é, a simbolização de cada objecto para que tenha uma apresentação visualmemte agradável, facilmente apreensível e legível. Como se compreenderá esta simbolização será alvo de testes e afinações diversas a ter lugar numa fase mais adiantada do projecto. CONCLUSÕES 11 Vértices Geodésicos ESIG 2004 VIII Encontro de Utilizadores de Informação Geográfica USIG Tagus Park, 2-4 de Junho Página 4 de 5

5 A equipa de projecto tem desenvolvido esforços para que os trabalhos progridam, se nem sempre com a rapidez almejada, pelo menos com a segurança e firmeza necessárias a um projecto desta envergadura. Encontramo-nos, sensivelmente, a meio da Fase I do projecto DIGINI, prevendo-se a conclusão desta fase durante o mês de Julho. Conforme, facilmente se depreenderá é ainda um pouco prematuro tecer considerações de carácter conclusivo. Ainda assim arriscaremos aqui alguns aspectos que nos parecem desde já evidentes: 1. O projecto DIGINI é uma mais valia em termos pessoais e técnicos para a equipa que nele se encontra empenhada. 2. Julgamos que a divulgação da informação geográfica do IGeoE na Web é uma mais valia quer para o utilizador comum, quer para o técnico especializado em busca de dados de inegável qualidade. 3. A divulgação da nossa informação pode constituir-se como excelente base de apoio a outros organismos/entidades nacionais. 4. Vai permitir, em qualquer momento, o conhecimento de uma forma fácil, rápida e acessível do estado de produção e grau de actualização da informação produzida pelo IGeoE BIBLIOGRAFIA 1. Defense Mapping Agency (DMA), (June 95), Military Specification Vector Smart Map (VMap) Level 1 - MIL-V ; Final Amendment 1 to MIL-PRF-89033, 27 May 98; 2. Defense Mapping Agency (DMA), (June 96), Interface Standard for Vector Porduct Format - MIL-STD-2407; 3. Digital Geographic Information Working Group (DGIWG) (1994) - Feature Attribute Coding Catalogue - Part 4. Digital Geographic Information Exchange Standard (DIGEST), DMA, United States of America; 4. Digital Geographic Information Working Group (DGIWG) (1995), Digital Geographic Information Exchange Standard (DIGEST); 5. ESRI- Portugal, Proposta de negócio 682d, (2004) 6. Intergraph Portugal, Proposta de negócio IMGS010, (2004) 7. Martins, P.J. dos Santos, Guia de Extracção do VMAP3 (2004), Texto não publicado, Uso restrito do IGeoE 8. National Imagery and Mapping Agency (NIMA), Performance Specification Digital Terrain Elevation Data (DTED), MIL-PRF-89020B 23 May 2000 SUPERSEDING MIL-PRF-89020A 19 April Roux, Pierre le, Versioning, Lineage, Timestamps And Temporal Databases, (2003), Silva, O. Neto da Planemaento e Gestão de Projectos SIG (2003), Texto não publicado, CITEFORMA, Lisboa 11. Westcott, Bruce, The Value Proposition for a Meta data Repository (2000), VMap Coproduction Working Group (VaCWG) (1996), Concept of Operations, VMap 1 Coproduction Working Group. Paulo Jorge dos Santos MARTINS pjs.martins@igeoe.pt Paulo J. S. Martins é, actualmente, chefe da Secção de Investigação e Desenvolvimento do Departamento de Desenvolvimento e Concepção no Instituto Geográfico do Exército. É ainda o representante nacional nos grupos de trabalho designados por DGIWG e MGCP. Desempenhou durante o ano de 2003 as funções de Gestor dos projectos VMap1 e VMap3. Licenciou-se em Ciências Militares especialidade de Infantaria pela Academia Militar em 1991 e em Engenharia Geográfica pela Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa em IGeoE Instituto Geográfico do Exército Avenida Dr Alfredo Bensaúde LISBOA Tel: (+ 351) Fax: (+ 351) igeoe@igeoe.pt ESIG 2004 VIII Encontro de Utilizadores de Informação Geográfica USIG Tagus Park, 2-4 de Junho Página 5 de 5