DISPONIBILIZAÇÃO DE DADOS GEOGRÁFICOS NA INTERNET

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1 DISPONIBILIZAÇÃO DE DADOS GEOGRÁFICOS NA INTERNET CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

2 WEBMAPPING - DEFINIÇÃO É uma tecnologia que possibilita a disponibilização de dados geográficos através de aplicações web (Internet/Intranet). CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

3 WEBMAPPING - VANTAGENS E DESVANTAGENS VANTAGENS: Aplicações mais fáceis de se utilizar (usuário final) Independência de Sistema Operacional Mobilidade do usuário: o usuário só precisa de um computador com navegador e acesso à web Centralização de dados: as informações ficam centralizadas no servidor Interoperabilidade: aplicações web podem interagir com sistemas desktop ou outros sistemas web DESVANTAGENS: Dependendo da velocidade de conexão à Internet utilizada, o desempenho da aplicação pode ser prejudicada Se a aplicação necessitar de algum plugin, o usuário não terá acesso imediato na sua primeira visita ao site

4 FORMAS DE IMPLEMENTAÇÃO Mapas estáticos em formato de imagem Mapas gerados a partir de formulários Navegação baseada em mapas-chave usando Common Gateway Interface Transmissão de dados vetoriais através de applets ou servlets

5 FORMAS DE IMPLEMENTAÇÃO MAPAS ESTÁTICOS EM FORMATO DE IMAGEM Mapa estático, publicado em formato JPEG Fonte: M.Casanova, G.Câmara, C.Davis, L.Vinhas, G.Ribeiro (2005) CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

6 FORMAS DE IMPLEMENTAÇÃO MAPAS GERADOS A PARTIR DE FORMULÁRIOS Mapa baseado em formulário Fonte: M.Casanova, G.Câmara, C.Davis, L.Vinhas, G.Ribeiro (2005). CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

7 FORMAS DE IMPLEMENTAÇÃO NAVEGAÇÃO BASEADA EM MAPAS-CHAVE USANDO COMMON GATEWAY INTERFACE - CGI Mapa criado utilizando o Mapserver via CGI CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

8 FORMAS DE IMPLEMENTAÇÃO TRANSMISSÃO DE DADOS VETORIAIS ATRAVÉS DE APPLETS OU SERVLETS Mapa criado utilizando o Alov map CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

9 FORMAS DE IMPLEMENTAÇÃO Resumo das alternativas de Implementação Fonte: M.Casanova, G.Câmara, C.Davis, L.Vinhas, G.Ribeiro (2005). CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

10 MAPSERVER Ambiente de desenvolvimento opensource para construção de aplicações webmapping. Originalmente desenvolvido pela Universidade de Minnesota (UMN), em cooperação com a NASA e outras instituições.

11 MAPSERVER FORMATO DE DADOS VETORIAIS (DE ENTRADA) SUPORTADOS ShapeFiles ArcSDE Oracle Spatial PostGIS MySQL formatos OGR: a biblioteca OGR fornece acesso a diversos formatos vetoriais MapInfo DGN CSV GML e outros

12 MAPSERVER FORMATO DE DADOS MATRICIAIS (DE ENTRADA) SUPORTADOS TIFF/GeoTIFF JPEG GIF PNG EPPL7 formatos GDAL: a biblioteca GDAL fornece acesso a diversos formatos matriciais ECW ENVI HDF ERDAS PCRaster e outros

13 MAPSERVER FORMATOS DE SAÍDA DISPONÍVEIS: PNG JPEG GIF SWF (Flash) PDF SVG e outros CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

14 MAPSERVER - FUNCIONALIDADES Indexação espacial para ShapeFiles Customização através de arquivos "template" ou MapScript Seleção de objetos por ponto, área, valor ou item Suporte a fontes TrueType Legenda, barra de escala, mapa de referência e controles de navegação Desenho de objetos de acordo com a escala Mapas temáticos a partir de expressões lógicas Sistema anti-colisão para rótulos de texto (labels) Reprojeção de dados cartográficos em tempo de execução (PROJ.4)

15 FUNCIONAMENTO DO MAPSERVER VIA CGI É a maneira mais simples de se trabalhar com o MapServer. Quando se utiliza o MapServer em modo CGI, o seu arquivo executável deve ser colocado em diretório apropriado do servidor web. Este executável irá receber os parâmetros de inicialização da aplicação webmapping, processar as requisições solicitadas e retornar ao aplicativo cliente (navegador) o resultado esperado em forma de imagens do mapa, legenda, barra de escala e mapa de referência

16 FUNCIONAMENTO DO MAPSERVER VIA CGI CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

17 MAPSERVER - ESTRUTURA GERAL DE UMA APLICAÇÃO PARA DESENVOLVER UMA APLICAÇÃO COM O MAPSERVER SÃO NECESSÁRIOS: Dados no formato vetorial e/ou matricial Um arquivo de configuração MapFile Um Formulário de inicialização (página html) e Arquivos Template

18 MAPSERVER - ARQUIVO MAPFILE O MapFile é um arquivo de extensão.map, em formato de texto, que faz todas as definições e configurações iniciais necessárias para execução de uma aplicação MapServer. Este arquivo é lido pelo MapServer em cada interação do usuário com a aplicação e define diversas características da aplicação como: que dados serão disponibilizados? como estes dados serão apresentados? quais símbolos serão mostrados? com que cor, ou no caso de mapas temáticos, com que graduação de cores os dados serão apresentados? até que escala o usuário poderá aproximar-se? quais serão os rótulos de texto visíveis?

19 ELEMENTOS DE UM MAPFILE CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

20 MAPSERVER - ARQUIVO MAPFILE MAP NAME "Paraiba" SIZE UNITS DD EXTENT SHAPEPATH "C:/ms4w/Apache/htdocs/teste/shapes/" WEB IMAGEPATH "C:/ms4w/Apache/htdocs/tmp/" IMAGEURL "/tmp/" LAYER NAME Municípios" TYPE POLYGON STATUS ON DATA Municipios.shp" CLASS COLOR OUTLINECOLOR Exemplo de um arquivo mapfile

21 ARQUIVO MAPFILE (CAMADA POSTGIS) LAYER NAME 'postos_pluviometricos' TYPE Point CONNECTIONTYPE postgis CONNECTION "dbname=atlassrh user=postgres host=localhost password=postgres" DATA "the_geom FROM view_postospluviometricos USING UNIQUE gid USING SRID=29184" PROCESSING "CLOSE_CONNECTION=DEFER" CLASS NAME 'Postos Pluviométricos' STYLE SYMBOL 'esri_1162' SIZE 4 COLOR OUTLINECOLOR #STYLE #CLASS #LAYER

22 VISUALIZANDO O MAPFILE VIA URL map= C:/ms4w/Apache/htdocs/aula1/config1.map &mode=map é o endereço do servidor web, tipo como qualquer outro que estamos acostumados a acessar, ex.: /cgi-bin/mapserv.exe: indica a pasta onde o arquivo executável do MapServer CGI está armazenada. Neste caso, ele se encontra na pasta "cgi-bin". map: este parâmetro indica a localização do arquivo MapFile a ser interpretado pelo MapServer. O parâmetro map é essencial para a inicialização de uma aplicação MapServer. mode: este parâmetro indica o modo de operação do MapServer. Neste caso, o modo map resulta a geração da imagem do mapa de acordo com a configuração do arquivo Mapfile.

23 UTILIZANDO SÍMBOLOS A utilização de símbolos pode ser feita através da referência ao objeto SYMBOLSET Podem ser aplicados a feições do tipo ponto, linha (mudança de espessura) e polígono (preenchimento e espessura da borda)

24 UTILIZANDO SÍMBOLOS Exemplo de um arquivo de símbolos (arquivo de texto com extensão *.sym): SYMBOL NAME 'quadrado' TYPE VECTOR FILLED true POINTS CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

25 UTILIZANDO SÍMBOLOS E no mapfile: MAP EXTENT SIZE UNITS METERS SHAPEPATH "shapesatlas" SYMBOLSET simbolos.sym LAYER NAME "postosfluviometricos" STATUS DEFAULT TYPE POINT DATA "postosfluviometricos/postos_fluviometricos.shp" CLASS NAME 'Postos Fluviometricos' STYLE SYMBOL 'quadrado' SIZE 7 COLOR OUTLINECOLOR

26 UTILIZANDO SÍMBOLOS Resultado: CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

27 UTILIZANDO SÍMBOLOS Podemos combinar diversos símbolos afim de obter uma melhor representação cartográfica. Vamos adicionar mais dois símbolos ao nosso arquivo de texto simbolos.sym: SYMBOL NAME 'quadrado' TYPE VECTOR FILLED true POINTS SYMBOL NAME 'circulo' TYPE ELLIPSE FILLED true POINTS 1 1 SYMBOL NAME 'cruz' TYPE VECTOR POINTS

28 UTILIZANDO SÍMBOLOS E na layer do mapfile: LAYER NAME "postosfluviometricos" STATUS DEFAULT TYPE POINT DATA "postosfluviometricos/postos_fluviometricos.shp" CLASS NAME 'Postos Fluviometricos STYLE COLOR OUTLINECOLOR SYMBOL 'circulo' SIZE 15 STYLE COLOR SYMBOL 'quadrado' SIZE 8 STYLE COLOR SYMBOL 'cruz' SIZE 6 #CLASS #LAYER

29 UTILIZANDO SÍMBOLOS Podem ser combinados símbolos em linhas: CLASS-section from the Mapfile CLASS STYLE COLOR SYMBOL 'point' SIZE 4 STYLE COLOR SYMBOL 'rectangle-train' SIZE 2 Character from the Symbolfile SYMBOL NAME 'point TYPE ELLIPSE POINTS 11 FILLED TRUE SYMBOL NAME 'rectangle-train' TYPE VECTOR POINTS FILLED TRUE STYLE

30 MAPSERVER - FORMULÁRIO DE INICIALIZAÇÃO Em aplicações MapServer em modo CGI, é necessário a presença de um "formulário de inicialização" da aplicação. Este formulário é uma página em HTML que enviará ao executável do MapServer, os parâmetros básicos para a inicialização da aplicação, tais como o caminho do arquivo MapFile e endereço (URL) do MapServer CGI. <html> <body> <form name="frm" method="get" action="/cgi-bin/mapserv.exe" <input type="hidden" name="program" value="/cgi-bin/mapserv.exe"> <input type="hidden" name="map" value="/ms4w/apache/htdocs/paraiba/mapa3.map"> <input type="submit" value="iniciar"> </form> </body> </html> Exemplo de um formulário de inicialização

31 MAPSERVER - ARQUIVOS TEMPLATE Os arquivos Template são páginas em formato HTML que definem a interface ou design da aplicação. Define também as telas de consulta sobre os dados tabulares armazenados Exemplo de um arquivo template

32 MAPSERVER PRÁTICAS EM LABORATÓRIO Os Programas utilizados para os exercícios serão os seguintes: Scite editor de arquivos Mapfile Dreamweaver, Netbeans for php ou NVU Editores HTML MS4W Pacote com todos os programas necessários para a publicação de mapas na internet através do mapserver.

33 MAPSERVER EXPLICAÇÃO EXERCICIO 2 WEB Inicia a declaração do objeto WEB. Este objeto é necessário quando se deseja definir uma interface de usuário para a aplicação. IMAGEPATH../tmp/" ARQUIVO MAPFILE Informa o caminho relativo ou absoluto do diretório onde serão geradas as imagens temporárias. IMAGEURL "/tmp/" Informa a URL que será usada para localizar as imagens temporárias. TEMPLATE "aula2_template.html O arquivo Template do objeto WEB define a página HTML que será usada como modelo para definição da interface da aplicação.

34 MAPSERVER EXPLICAÇÃO EXERCICIO 2 <html> <head> <title>mapserver</title> </head> <body> FORMULÁRIO DE INICIALIZAÇÃO <h4>clique no Botão Abaixo para Visualizar a Aplicação Mapserver</h4> <form name="frm" method="get" action="/cgi-bin/mapserv.exe" > <input type="hidden" name="program" value="/cgi-bin/mapserv.exe" > <input type="hidden" name="map" value="c:/ms4w/apache/htdocs/aula2/config2.map"> <input type="submit" value="iniciar"> </form> </body> </html>

35 MAPSERVER EXPLICAÇÃO EXERCICIO 2 FORMULÁRIO DE INICIALIZAÇÃO O parâmetro ACTION do formulário define o destino de envio dos dados do formulário. Ou seja, na prática é o endereço URL do MapServer CGI. O parâmetro PROGRAM, aqui enviado na forma de um parâmetro oculto (HIDDEN), tem o mesmo valor do item especificado no ACTION e é necessário para que a aplicação funcione adequadamente após sua inicialização. O parâmetro MAP indica o MapFile que será processado pelo MapServer via CGI

36 MAPSERVER EXPLICAÇÃO EXERCICIO 2 CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

37 MAPSERVER INICIALIZAÇÃO Após clicar no botão Iniciar os parâmetros contidos no formulário do arquivo init1.html (PROGRAM e MAP) são enviados ao executável CGI do MapServer. Como não foi enviado o parâmetro MODE, o MapServer é iniciado automaticamente com MODE = BROWSE. O modo BROWSE é o modo de navegação por interface de usuário e assim sendo, o MapServer procurará pelo arquivo aula2_template.html que foi definido na propriedade TEMPLATE do objeto WEB MapFile aula2.map. Existindo o arquivo Template, o MapServer vai processar este arquivo, e substituir todas as palavras entre colchetes("[]") pelas variáveis executadas dentro do CGI.

38 MAPSERVER PROCESSAMENTO DO ARQUIVO TEMPLATE Uma vez que o arquivo template aula2_template.html foi encontrado pelo MapServer, será realizada a substituição de valores definidos entre colchetes por valores gerados pelo MapServer em tempo de execução. Define-se o action do formulário com o valor da variável [program]. Esta variável é enviada pela primeira vez através do formulário de inicialização (no arquivo init1.html) e deve ser mantida através da declaração feita.

39 MAPSERVER PROCESSAMENTO DO ARQUIVO TEMPLATE <input type="hidden" name="program" value="[program]"> Nesta linha tem-se a declaração de um objeto hidden que possui seu nome definido como "program" e seu valor será a substituição do texto "[program]" pela URL de endereço do executável CGI Mapserver. <input type="hidden" name="map value="[map]"> Nesta linha tem-se a declaração de um objeto hidden, nomeado como "map" e seu valor será a substituição do texto "[map]" pelo caminho do arquivo MapFile.

40 MAPSERVER PROCESSAMENTO DO ARQUIVO TEMPLATE <input type="hidden" name="imgext" value="[mapext]"> O parâmetro imgext é necessário para que a aplicação contenha a informação sobre qual o retângulo envolvente atual. Ou seja, toda vez que o MapServer é executado, ele precisa saber quais as coordenadas do retângulo envolvente que a aplicação está naquele momento. O valor "[mapext]" será substituído pelas coordenadas do retângulo envolvente corrente em cada interação com a aplicação.

41 MAPSERVER PROCESSAMENTO DO ARQUIVO TEMPLATE <input type="hidden" name="imgxy" value="[center]"> O parâmetro imgxy terá o seu valor substituído pela variável "[center]". A variável "[center]" calcula as coordenadas do centro da imagem em pixels e o parâmetro imgxy com este valor servirá para simular um clique bem no centro da imagem quando o usuário clicar no botão Atualizar. <input type="hidden" name="zoomsize" value="2"> O parâmetro zoomsize define o fator de zoom que será usado nas operações de aproximar (zoom in) e afastar (zoom out).

42 MAPSERVER PROCESSAMENTO DO ARQUIVO TEMPLATE <input type="image" name="img" src="[img]" border="1"> Define o "mapa interativo" para a aplicação. O texto "[img]" será substituído pela URL da imagem temporária que foi gerada pelo MapServer. Em cada interação do usuário com a aplicação, o MapServer vai gerar uma imagem temporária dentro da pasta definida em MAP->WEB->IMAGEPATH, que será a imagem resultante da solicitação do usuário. Toda vez que o usuário clica sobre este mapa de navegação, são enviados para o MapServer CGI dois parâmetros essenciais para o correto funcionamento do sistema: img.x e img.y - estes parâmetros são as coordenadas (em pixels) do ponto clicado pelo usuário.

43 MAPSERVER PROCESSAMENTO DO ARQUIVO TEMPLATE <input type="radio" name="zoomdir" value="1" [zoomdir_1_check]>aproximar <input type="radio" name="zoomdir" value="0" [zoomdir_0_check]>mover <input type="radio" name="zoomdir" value="-1" [zoomdir_-1_check]>afastar Essas três linhas definem os controles de Zoom da aplicação. O parâmetro zoomdir pode assumir três valores: 1 para aproximar (zoom in), 0 para mover (pan) e -1 para afastar (zoom out). Os valores "[zoomdir_1_check]", "[zoomdir_0_check]" e "[zoomdir_-1_check]" são processados pelo MapServer em cada interação e servem para deixar a última opção que o usuário escolheu já selecionada após o processamento da interação.

44 MAPSERVER PROCESSAMENTO DO ARQUIVO TEMPLATE Para mais informações sobre os parâmetros usados em arquivos Template acesse os sites: "CGI Reference" "Template Reference

45 MAPSERVER EXPLICAÇÃO EXERCICIO 3 ARQUIVO TEMPLATE <input type="checkbox" name="layer" value="mdt" [MDT_check] > Modelo Digital do Terreno Esta linha define o controle de exibir/ocultar layers da aplicação. Isto ocorre através do processamento da variável "[MDT_check] que checa a última alteração realizada, conservando o estado da CHECKBOX (clicada ou não)

46 RESULTADO DO EXERCICIO 3 Camada MDT Desligada Camada MDT Ligada CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

47 MAPSERVER MAPAS TEMÁTICOS A criação de mapas temáticos no MapServer é ser feita através do uso de expressões. Pode-se utilizar expressões string de valor fixo, expressões regulares ou expressões lógicas.

48 MAPSERVER MAPAS TEMÁTICOS LAYER NAME Rodovias TYPE LINE DATA "Rodovias.shp" CLASSITEM "CLASSIFIC" CLASS NAME "Rodovia Federal - BR" EXPRESSION "BR" COLOR CLASS NAME "Rodovia Estadual - PB" EXPRESSION "PB" COLOR CLASS NAME "Rodovia Estadual Transitória- PBT" EXPRESSION "PBT" COLOR Coluna que Servirá para a Construção da Classe Temática

49 MAPSERVER MAPAS TEMÁTICOS CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

50 MAPSERVER USANDO SÍMBOLOS Em aplicações MapServer é comum o uso de símbolos para a representação de feições, sejam estas do tipo pontos, linhas ou polígonos. Os símbolos podem ser usados na forma de vetores, caracteres especiais ou mesmo imagens.

51 MAPSERVER USANDO SÍMBOLOS SYMBOL inicia a declaração de um símbolo NAME "SYM_CIRCULO" nome do símbolo. TYPE ELLIPSE o tipo 'ELLIPSE' cria um símbolo em forma de elipse FILLED TRUE definindo FILLED como TRUE, o símbolo será desenhado com preenchimento e não vazado POINTS para símbolos do tipo 'elipse', os pontos aqui definidos representam os valores de raio(x,y) da elipse 1 1 usando o mesmo valor para os raios X e Y de uma elipse, cria-se um circulo

52 MAPSERVER USANDO SÍMBOLOS LAYER NAME "sede" TYPE POINT DATA "sedes_municipais.shp" STATUS DEFAULT CLASS NAME "Sedes municipais" COLOR SYMBOL "CIRCULO" SIZE 4

53 MAPSERVER USANDO RÓTULOS DE TEXTO Além de classes temáticas e simbologias, outro componente essencial para a interpretação de mapas são os rótulos de texto (labels). Os labels são textos que se posicionam sobre ou ao lado das feições geográficas para auxiliar o usuário na identificação de objetos.

54 MAPSERVER USANDO RÓTULOS DE TEXTO FONTSET O MapServer possui o recurso de desenhar rótulos usando fontes bitmap ou fontes True Type. Usando fontes True Type é possível garantir aos textos um aspecto visual mais agradável que as fontes bitmap. E para utilização de fontes True Type, é necessário o uso de um arquivo FontSet que contém uma lista das fontes True Type que poderão ser usadas por um dado MapFile. No conteúdo do arquivo FontSet cada linha deve conter: na primeira coluna, um nome para a fonte especificada; e na segunda coluna, o caminho (relativo ou absoluto) para o arquivo.ttf da referida fonte True Type.

55 MAPSERVER USANDO RÓTULOS DE TEXTO FONTSET - EXEMPLO fte_fritqat fritqat.ttf fte_vera Vera.ttf Arquivo fontes.txt CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

56 MAPSERVER USANDO RÓTULOS DE TEXTO CONFIGURAÇÃO DO ARQUIVO MAPFILE MAP EXTENT SHAPEPATH "../shapes/" SIZE STATUS ON UNITS DD FONTSET "../fontes/fontset.txt" NAME "aula3...

57 MAPSERVER USANDO RÓTULOS DE TEXTO LAYER NAME "sede" TYPE POINT DATA "sedes_municipais.shp" STATUS DEFAULT LABELITEM "NOME" LABELMAXSCALE CLASS NAME "Sedes municipais" COLOR SYMBOL "CIRCULO" SIZE 4 LABEL COLOR TYPE TRUETYPE FONT "fte_vera" SIZE 8 POSITION AUTO

58 MAPSERVER OUTROS ELEMENTOS DO TEMPLATE É possível ainda adicionar ao arquivo template outros elementos, como por exemplo: Legenda Mapa de Referência Barra de Escala Figuras, dentre outros

59 MAPSERVER OUTROS ELEMENTOS DO TEMPLATE CONFIGURAÇÃO DO ARQUIVO MAPFILE SCALEBAR STYLE 0 COLOR BACKGROUNDCOLOR INTERVALS 4 OUTLINECOLOR SIZE STATUS ON UNITS KILOMETERS LEG IMAGECOLOR KEYSIZE STATUS ON

60 MAPSERVER OUTROS ELEMENTOS DO TEMPLATE CONFIGURAÇÃO DO ARQUIVO TEMPLATE <img src="[scalebar]" > O texto "[scalebar]" será substituído pela URL de uma imagem temporária de barra de escala, em função da escala atual do mapa. <img src="[legend]" alt="legenda"> O texto "[legend]" será substituído pela URL da imagem temporária da legenda, baseada nas camadas que estão atualmente visíveis.

61 MAPSERVER OUTROS ELEMENTOS DO TEMPLATE CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO

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