Vivian Facundes Dantas DISPONIBILIZAÇÃO DE SERVIÇOS DE MAPAS: COMPARATIVO ENTRE SOFTWARE LIVRE E SOFTWARE COMERCIAL

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1 Vivian Facundes Dantas DISPONIBILIZAÇÃO DE SERVIÇOS DE MAPAS: COMPARATIVO ENTRE SOFTWARE LIVRE E SOFTWARE COMERCIAL Palmas 2005

2 Vivian Facundes Dantas DISPONIBILIZAÇÃO DE SERVIÇOS DE MAPAS: COMPARATIVO ENTRE SOFTWARE LIVRE E SOFTWARE COMERCIAL Estágio apresentado como requisito parcial da disciplina Prática de Sistemas de Informação I do curso de Sistemas de Informação, orientado pelo Prof. M. Sc. Gonzalo Álvaro Vázquez Fernández. Palmas 2005

3 VIVIAN FACUNDES DANTAS DISPONIBILIZAÇÃO DE SERVIÇOS DE MAPAS: Comparativo entre software livre e software comercial Estágio apresentado como requisito parcial da disciplina Prática de Sistemas de Informação I do curso de Sistemas de Informação, orientado pelo Prof. M. Sc. Gonzalo Álvaro Vázquez Fernández. Aprovada em julho de 2005 BANCA EXAMINADORA Prof. M.Sc. Gonzalo Álvaro Vázquez Fernández Centro Universitário Luterano de Palmas Prof. M.Sc. Eduardo Leal Centro Universitário Luterano de Palmas Prof. Fernando Luiz de Oliveira Centro Universitário Luterano de Palmas Palmas 2005

4 AGRADECIMENTOS Em primeiro lugar, agradeço a Deus por ter me abençoado com bolsa de estudo desde o primeiro semestre de faculdade até hoje. A minha família que sempre me dar forças e ânimo para seguir em frente. As minhas amigas Letícia, Tânia e Elma pelo companheirismo. Ao meu Orientador Gonzalo, por ter me cedido a oportunidade de estagiar no laboratório de Processamento de Informações Georeferenciadas (LaPIG) e pela idéia do trabalho Reconstrução do Mapa do Estado do Tocantins de 1980 utilizando uma ferramenta SIG que só me trouxe benefícios. Aos acadêmicos Bruno Tácito, Benjamim e Anderson Sá que me ajudaram nos momentos em que mais precisei. Valeu equipe do LaPIG! A Professora Thereza Patrícia pela compreensão.

5 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO REVISÃO DE LITERATURA Disponibilização de Mapas na Internet Servidor de Mapas Padrão OGC Especificações para o ambiente Web Especificação para o transporte de dados espaciais Especificações para o Banco de Dados MapServer ArcIMS MATERIAL E MÉTODOS Local e Período Material Hardware Software Metodologia A Estrutura necessária para o Servidor MapServer A Estrutura necessária para o Servidor ArcIMS RESULTADOS E DISCUSSÃO Comparação do MapServer com o ArcIMS Custo Financeiro Criação da interface do site Especificação da OGC Formato dos dados enviados para o browser Interação do usuário com a aplicação Comunicação cliente/servidor Tratamento de dados vetoriais Segurança do serviço Instalação de programas para visualizar os mapas via browser Mão de obra especializada Suporte ao usuário no Brasil CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 38

6 ANEXOS... 41

7 vi LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Estrutura de um servidor de mapas Figura 2 - Execução do serviço WFS. (JUNIORa et al., 2005) Figura 3 Declaração de um ponto e sua coordenada em GML.(COX et al., 2003) Figura 4 Estrutura básica de um arquivo map para representar um polígono. (CABRAL & ALVES, 2004) Figura 5 Arquitetura ArcIMS. (ESRI, 2002) Figura 6 - Estrutura de uma arquivo de requisição axl Figura 7 - Estrutura de uma arquivo de resposta axl Figura 8 A estrutura para descrever o shapefile lakespy Figura 9 - Representação do shapefile lakespy2 em ArcXML Figura 10 - Interface da aplicação demo do MapServer em HTML Figura 11 Interface ArcIMS do projeto Itasca utilizando Java

8 vii LISTA DE ABREVIAÇÕES API - Application Programming Interface CGI - Common Gateway Interface GML - Geography Markup Language HTML Hyper Text Markup Language HTTP Hyper Text Transfer Protocol OGC Open Geospatial Consortium SFS - Simple Features Specification SGBD Sistema Gerenciador de Banco de Dados SIG Sistemas de Informação Geográfica SSL - Secure Sockets Layer WFS Web Feature Service WMS Wep Map Service XML Extensible Markup Language

9 viii RESUMO Os servidores de mapas permitem disponibilizar dados geográficos na web sem exigir do usuário final qualquer ferramenta para poder visualizar o mapa, exceto o navegador web e alguns plugins específicos. Os servidores baseados em software de código aberto geralmente não têm custo de licenciamento de software e podem ser amplamente usados. Os servidores proprietários têm um espectro maior de funcionalidade, mas o custo costuma ser elevado e nem sempre sua aplicabilidade é imediata. Dependendo do tipo da aplicação elaborada, o usuário poderá ter pouca ou muita interatividade com o mapa: pouca quando a aplicação é de forma estática, ou seja, será permitido ao usuário algumas funções limitadas como selecionar layer, visualização (zoom + ou -) ou consulta estática; e muita quando a aplicação permite ao usuário algumas ações como inserir seu próprio arquivo para interagir com os dados da aplicação, editar os mapas disponibilizados, salvar o mini-projeto elaborado pelo usuário via web no computador local. Esta segunda interatividade citada, dá ao usuário a impressão de está utilizando um Sistema de Informação Geográfica, embora um servidor de mapas não tenha ainda todas as funcionalidades de um SIG. O objetivo deste trabalho é analisar a estrutura do serviço oferecida pelo servidor MapServer 4.2.0, freeware e código aberto, em relação à estrutura oferecida pelo servidor comercial ArcIMS 4. Para atingir este objetivo foram montados dois servidores de mapas: um servidor em MapServer e outro em ArcIMS, rodando a aplicação demo workshop disponível na página do MapServer (MAPSERVER, 2005). Palavras chave: Servidor de mapas, MapServer, ArcIMS.

10 ix ABSTRACT The development of map servers allows to deliver maps in several formats through the web without demanding any special license from the final user but a common web browser and some regular plug-ins. Depending on the type of the application, the user will have different levels of interactivity with the map. Little interactivity is obtained when the application is in a static form, that is, the user will be allowed limited functions, such as: select layer, visualize, zoom in or out, static queries and map printing. More interactivity is obtained when the application allows the users some actions such as to insert their own map files on the web map, to edit the released maps, to save their own mini-project through the internet in their local personal computer. The latter activity mentioned gives the user an impression of using a GIS, even though a map server does not have all GIS functionality yet. The objective of this work is to analyze the structure of the service offered by the free server MapServer in relation with the structure offered by the commercial server ArcIMS 4. To reach this objective two servers of maps were installed: a server in MapServer and another one in ArcIMS, executing a demo application available in the MapServer site (MAPSERVER, 2005). Key words: Server of maps, MapServer, ArcIMS.

11 1. INTRODUÇÃO O Sistemas de Informação Geográfica (SIG) é a ferramenta principal quando se trata de digitalização e manipulação de mapas. O SIG é uma aplicação local que permite ao usuário armazenar dados geográficos, criar projetos contendo vários layers com diversos modelos de dados e auxiliar principalmente na tomada de decisão. Por ser uma aplicação local, os dados geográficos só podem ser manipulados e visualizados na máquina onde há um SIG instalado. A utilização de aplicações comerciais limita mais ainda a disponibilização de dados, pois nem todos os usuários têm condições de pagar o valor cobrado para obter uma aplicação comercial como o ArcGIS da ESRI (Environmental Systems Research Institute). Como o formato de dados shapefile da ESRI é um dos formatos mais utilizados pelas grandes empresas, os SIGs intitulados de livre como, por exemplo, o SPRING do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), permite converter alguns tipos de dados (cadastral) para este formato, pois a interoperabilidade entre aplicações é uma das principais finalidades dos softwares livres. Os servidores de mapas permitem disponibilizar dados geográficos na web sem exigir do usuário final qualquer ferramenta para poder visualizar o mapa, exceto o navegador web e alguns plugins específicos. Os servidores baseados em software de código aberto geralmente não têm custo de licenciamento de software e podem ser amplamente usados. Os servidores proprietários têm um espectro maior de funcionalidade, mas o custo costuma ser elevado e nem sempre sua aplicabilidade é imediata. Dependendo do tipo da aplicação elaborada, o usuário poderá ter pouca ou muita interatividade com o mapa: pouca quando a aplicação é de forma estática, ou seja, será permitido ao usuário algumas funções limitadas como selecionar layer, visualização (zoom + ou -) ou consulta estática; e muita quando a aplicação permite ao usuário algumas ações como inserir seu

12 11 próprio arquivo para interagir com os dados da aplicação, editar os mapas disponibilizados, salvar o mini-projeto elaborado pelo usuário via web no computador local. Esta segunda interatividade citada, dá ao usuário a impressão de está utilizando um SIG, embora um servidor de mapas não tenha ainda todas as funcionalidades de um SIG. As alterações feitas pelo usuário não afetam a base de dados do servidor (MIRANDA & SOUZA, 2003). Já há um número expressivo de empresas privadas e órgãos públicos que estão disponibilizando projetos através de servidores de mapas livres (MAPSERVER, 2005). Segundo MIRANDA & SOUZA (2003), a Embrapa Informática Agropecuária adota tanto quanto possível de produtos livres. O objetivo deste trabalho é analisar a estrutura do serviço oferecida pelo servidor MapServer 4.2.0, freeware e código aberto, em relação à estrutura oferecida pelo servidor comercial ArcIMS 4. Para atingir este objetivo foram montados dois servidores de mapas: um servidor em MapServer e outro em ArcIMS, rodando a aplicação demo workshop disponível na página do MapServer (MAPSERVER, 2005).

13 2 REVISÃO DE LITERATURA 2.1 Disponibilização de Mapas na Internet O surgimento de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) permitiu a aquisição e manipulação de mapas digitais. Mapas analógicos foram sendo convertidos para digitais e grandes projetos utilizando mapas digitais foram surgindo. Com o tempo, houve a necessidade de compartilhar estes projetos na internet para que diversos usuários pudessem ter acesso e que não fosse restrito apenas a usuários de uma determinada rede local (intranet), o que é o máximo permitido por um SIG. A disponibilização de mapas na internet iniciou-se através de páginas estáticas desenvolvidas em HTML e apresentavam mapas no formato de imagem como gif ou jpeg. A linguagem HTML apresenta opções limitadas que permitem apenas disponibilizar mapa no formato matricial, selecionar áreas do mapa e anexar informações a essas áreas através de hyperlinks (MIRANDA, 2003). Contudo, além de mapas matriciais, um SIG também trabalha com mapas vetoriais. Um dado vetorial armazena um conjunto de coordenadas que definem determinado elemento gráfico, em um arranjo de pares xy. Já a estrutura raster (matricial), utiliza uma matriz NxM, composta de células (pixels), que assumem determinados valores de acordo com o que é representado, formando uma imagem da área estudada (MORETTI, 1999). O gargalo do momento é a transmissão de dados vetoriais na internet, pois segundo JUNIORb et al. (2005), os browsers atuais não estão preparados para receber e apresentar dados neste formato. Duas alternativas citadas por JUNIORb et al. (2005): 1. Criar um plug-in para funcionar no computador local do usuário conectado ao navegador web. O plug-in reconhece os dados vetoriais à medida em que vão

14 13 2. chegando e os exibe na tela. Já existem browsers desenvolvidos por fabricantes de software para SIG que permitem a transmissão de dados vetoriais. Com isso não a necessidade de utilizar plug-in; 3. Criar um applet. O applet é um programa feito em Java para ser executado por um browser. Ele é transmitido no momento do acesso e executado na máquina do usuário. Após o encerramento, a aplicação desaparece da máquina do usuário Servidor de Mapas O servidor de mapas é uma aplicação do tipo cliente\servidor composta basicamente por um Servidor HTTP, uma interface que apresentará as imagens requisitadas pelo usuário e uma base de dados. A figura 1 apresenta a estrutura de um servidor de mapas. Montar um servidor de mapas requer a escolha de cada uma destas aplicações e já existem aplicações livres com a mesma qualidade de aplicações proprietárias para cada um delas que permitem montar um servidor de mapas sem custo de licenciamento de software. As aplicações livres que atualmente estão em ênfase pelo seu desempenho são: Apache: é um Servidor HTTP que tem a função de enviar e receber informações através do protocolo HTTP. O Servidor recebe a solicitação do cliente, processa e envia uma resposta; MapServer: é uma aplicação que interpreta dados geográficos e permite disponibilizá-los na web; PostgreSQL/PostGis: Um SGBD (PostgreSQL) que gerencia e uma base de dados (Postgis) que armazena dados geográficos.

15 14 Cliente Interface Requisição Resposta Servidor Servidor HTTP Base de Dados Servidor de Mapas Figura 1 - Estrutura de um servidor de mapas. Na estrutura da figura 1, o cliente recebe as solicitações do usuário através da interface e faz a requisição ao servidor. O servidor recebe a requisição do cliente, e o servidor HTTP é responsável por processar e encaminhar ao servidor de mapas. O servidor de mapas interpreta apenas os dados geográficos da base de dados referente ao que foi solicitado e gera dados como resposta. O servidor HTTP acessa os dados gerados e retorna-os como resposta ao cliente que em seguida é visualizado na interface. Segundo MIRANDA (2003) um servidor de mapas pode utilizar 3 tipos de arquiteturas para disponibilizar mapas pela web: applet (aplicação do tipo cliente), servlet (aplicação do tipo servidor) ou Common Gateway Interface - CGI (aplicação do tipo servidor). O applet e o servlet são aplicativos escritos em java e executados em ambientes diferentes. O applet é executado do lado do cliente e a manipulação do mapa é feita no próprio computador do usuário onde está instalado o aplicativo, pois o servidor apenas carrega o aplicativo. O servlet é executado no servidor. O CGI é um aplicativo que pode ser escrito utilizando uma linguagem compilada ou interpretada. É executado do lado do servidor e permite desenvolver páginas com conteúdos dinâmicos. 2.2 Padrão OGC O Open Geospatial Consortium (OGC) foi criada em 1994 por empresas de soluções proprietárias com o intuito de desenvolver especificações para permitir a interoperabilidade entre sistemas que trabalham com dados espaciais e localização. Na visão da OGC (2005), os produtos e serviços que se adaptarem as suas especificações,

16 15 permitirão aos usuários trocarem e aplicarem livremente informações espaciais, as aplicações e os serviços através das redes, plataformas diferentes e produtos. Os softwares proprietários voltados para a área de geotecnologias são repassados ao mercado por um elevado custo, o que restringe o acesso da grande maioria dos interessados na área. Segundo UCHOA & FERREIRA (2004), os softwares proprietários dominaram o mercado durante anos, mas com o surgimento da criação do consórcio internacional Open Geospatial(OGC) e a revolução do software livre (Free Software Foundation) este quadro mudou, e vários softwares livres foram surgindo. Já existem muitos sistemas livres que seguem as especificações da OGC e alguns sistemas proprietários em processo de adaptação a essas especificações (UCHOA & FERREIRA, 2004) Especificações para o ambiente Web As especificações da OGC mais utilizadas para a web em softwares livres segundo UCHOA & FERREIRA (2004), são: WFS (Web Feature Service) e WMS (Web Map Service). A WFS é uma especificação relacionada às operações de inserção, exclusão, atualização e consulta de objetos geográficos. A figura 2 exemplifica o serviço WFS entre o cliente e o servidor. As principais características da WFS são: As operações entre o cliente e o servidor são baseadas no formato GML. A GML (Geography Markup Language) é uma especificação da OGC baseada em esquemas XML para transportar e armazenar informações geográficas (JUNIORa et al., 2005); Utiliza as operações: getcapabilities, describefeaturetype, getfeature, transaction e lockfeature; O serviço WFS pode ser implementado de forma básica (permite só consulta) ou completa (inserção, exclusão, atualização e consulta) (JUNIORa et al., 2005).

17 16 Cliente Servidor requisição<getcapabilities> documento<wfs_capabilities> requisição<describefeaturetype > documento<schema> Requisição<Transaction> documento<wfs_transactionresponse> Figura 2 - Execução do serviço WFS. (JUNIORa et al., 2005). A WMS especifica a forma como o cliente fará a requisição de mapas ao Servidor. Segundo MIRANDA (2003), a arquitetura da WMS é composta por um programa cliente WMS (processa as requisições do usuário e mostra os dados espaciais), um programa servidor de mapas WMS e a base de dados. Essa especificação define 4 protocolos que permitem a leitura de múltiplas camadas de informações (layers) georreferenciadas, contendo vetores e/ou imagens (UCHOA & FERREIRA, 2004). Estes 4 protocolos são: GetCapabilities, GetMap, GetFeatureInfo e DescribeLayer. A GetCapabilities, GetMap, GetFeatureInfosão as três interfaces da WMS utilizadas no programa cliente para efetuar as requisições ao Servidor. Segundo UCHOA & FERREIRA (2004), o cliente só consulta os dados, ou seja, a imagem que ele recebe corresponde apenas a uma visualização do mapa. A interação entre um programa cliente WMS e um servidor de mapas WMS ocorre, segundo MIRANDA & SOUZA (2003), da seguinte forma: o cliente requisita informação sobre a funcionalidade do servidor de mapas (GetCapabilities). O servidor produz como resposta, um documento XML contendo todas as operações permitidas ao cliente e as informações sobre os mapas disponíveis. O cliente depois de ficar a par de suas permissões, requisita um mapa imagem através do GetMap. O servidor processa a requisição, normalmente acessando dados armazenados na base de dados, e retorna ao

18 17 cliente um mapa imagem codificado no formato de uma figura MIME, como GIF ou JPEG. O cliente, ao ter acesso à imagem do mapa, pode escolher um ponto no mapa e requisitar dados de atributos através da função GetFeatureInfo. O servidor responde a essa requisição no formato de um arquivo GML (Geographic Markup Language). O cliente interpreta o arquivo GML e mostra os atributos requisitados no navegador Especificação para o transporte de dados espaciais Os browsers existentes hoje em dia no mercado que permitem acesso e visualização de páginas web não suportam dados espaciais do tipo vetorial. Algumas soluções não proprietárias já estão sendo utilizadas para sanar parte deste problema. São elas: GML (Geography Markup Language) especificação da OGC e o SVG (Scalable Vector Graphics ) especificação da W3C. GML foi especificada pela OGC para transportar e armazenar informações de dados espaciais e não-espaciais, através da utilização de esquemas XML para codificar os dados geográficos (OGC, 2005). Segundo MIRANDA (2002), o GML codifica qualquer tipo de dado geográfico. Na codificação de um dado espacial é descrito a sua forma (ponto, linha ou polígono) e a localização (coordenadas) para manter a representação espacial (HESS & IOCHPE, 2003). A finalidade de utilizar esta especificação é representar a topologia de um dado vetorial. Cada ponto, linha ou polígono que compõe um dado vetorial é representado num documento XML Schema conforme definição da GML. A figura 3 apresenta a declaração de um ponto e sua coordenada entre tags GML. <gml:location> <gml:point gml:id="point96" srsname="epsg:4326"> <gml:coordinates> 31:56:00S 115:50:00E </gml:coordinates> </gml:point> </gml:location> Figura 3 Declaração de um ponto e sua coordenada em GML.(COX et al., 2003)

19 18 O SVG é uma linguagem baseada em XML para representar imagens vetoriais. Segundo JUNIOR, SOUZA e BORGES (2005), já é possível fazer combinações entre o GML e o SVG para disponibilizar dados geográficos na web Especificações para o Banco de Dados A especificação da OGC para banco de dados mais utilizada em softwares livres segundo UCHOA & FERREIRA (2004) é o SFS (Simple Features Specification). Esta especificação define a forma como os dados serão organizados em um banco de dados geográfico. A SFS trabalha com dados vetoriais e segue o formato do SQL para as funções de armazenamento, leitura, análise (topológica, espaciais, entre outras) e atualização de dados geográficos através de uma API (UCHOA & FERREIRA, 2004). API é uma interface com funcionalidades específicas para o desenvolvimento de determinado tipo de aplicações, normalmente permitindo, através de determinadas rotinas, acesso a níveis mais baixos do sistema. (UCHOA & FERREIRA, 2004) Um banco de dados que utiliza a especificação SFS é o PostGis. O PostGis é um módulo do PostGreSQL um Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) de código aberto. O PostgreSQL foi o primeiro SGBD de código aberto a trabalhar com um módulo específico para o tratamento dos dados geográficos vetoriais (UCHOA & FERREIRA, 2004) e possui um pacote, o PostScript, que permite a integração com o software MapServer (SOUZA & ALVES, 2005). Existem também SGBDs proprietários que utilizam módulos para dar suporte ao tratamento de dados geográficos como, o SQL Server da Microsoft em conjunto com o ArcSDE da ESRI. 2.3 MapServer É um servidor de mapas OpenSource, desenvolvido pela University of Minnesota (UMN) juntamente com a Nasa e o Minnesota Departament of Natural Resources (MNDNR) com base nas especificações WMS. No Brasil, o Laboratório de Computação Aplicada (LCA) localizado no Centro de Ciências Tecnológicas da Terra e do Mar da

20 19 Universidade do Vale do Itajaí (UNIVALI), mantém uma parceria com o projeto MapServer, UMN e MNDNR, e abriga na versão português o site do MapServer e também presta suporte aos usuários do MapServer no Brasil (CABRAL & ALVES, 2004). Há alguns conceitos relevantes de autores da área em relação ao MapServer : O MapServer é uma aplicação do tipo servidor de mapas para disponibilizar mapas e imagens de satélite na web, executada a partir de um Servidor HTTP. (MIRANDA & SOUZA, 2003) É um conjunto de recursos e ferramentas OpenSource para a criação de aplicações espaciais (geográficas) em ambiente Internet/Intranet. (KANEGAE, 2003) O MapServer é uma tecnologia que implementa o conceito de WEBMAPPING. (CABRAL & ALVES, 2004) Webmapping, de acordo com CABRAL & ALVES (2004), é simplesmente disponibilizar um mapa na internet a partir de uma requisição feita pelo usuário através de um navegador web. O MapServer, por ser uma aplicação CGI, pode ser configurado com linguagens de programação compiladas, como C ou C++, ou interpretadas, como PERL ou PHP. Estas podem ser utilizadas para gerar páginas dinâmicas, pois o uso do CGI possibilita a comunicação destes programas externos com o servidor HTTP (ARROYO & SANTOS, 2003). Algumas das principais características do MapServer (MAPSERVER, 2005): Suporta mapas em formato vetorial (Shapefiles, ArcSDE) ou matricial de 8 bits (TIFF/GeoTIFF, GIF, PNG, ERDAS, JPEG e EPPL7); Templates podem ser utilizados na apresentação das informações; Suporta a fonte TrueType (imprime os caracteres especiais da língua portuguesa); Gera automaticamente legenda, mapas de referência e barra de escala; Projeção dinâmica;

21 20 Suporta as especificações OGC: WMS (cliente/servidor), non-transactional WFS (cliente/servidor), WCS (servidor), WMC, SLD, GML e Filter Encoding. O MapServer não interpreta diretamente dados geográficos no formato shapefile. Isto só é possível através da configuração do mapfile. O mapfile é um arquivo de extensão.map que pode ser criado utilizando um editor de textos. A figura 4 apresenta a estrutura básica para representar um arquivo shapefile. É neste arquivo que são definidos todas as características contidas num shapefile para que o MapServer possa interpretar o conteúdo do arquivo shapefile. As características principais que devem ser definidas são (CABRAL & ALVES, 2004): Os parâmetros da imagem: é definido o tamanho e a cor do plano de fundo aonde será apresentado a imagem e os limites sudoeste e nordeste da imagem shapefile; A seleção das feições: é definido para cada imagem o tipo de geometria (ponto, linha ou polígono), o nome da layer, o nome do arquivo shapefile, a cor e o nome da legenda. MAP EXTENT UNITS DD INTERLACE ON SIZE IMAGECOLOR SHAPEPATH SHAPES LAYER DATA POLITICO NAME POLITICO STATUS DEFAULT TYPE POLYGON CLASS COLOR OUTLINECOLOR Figura 4 Estrutura básica de um arquivo map para representar um polígono. (CABRAL & ALVES, 2004)

22 21 Além do mapfile, existem 7 arquivos executáveis que pertencem a versão compilada do MapServer e cada um possui uma função própria (KANEGAE, 2003): mapserv : é a aplicação principal do MapServer. É a primeira a receber as informações sobre a localização dos arquivos da aplicação e o que deve ser executado; legend : gera as legendas do mapa de acordo com o que foi definido no CLASS do arquivo map; scalebar : gera as barras de escala de acordo com o que foi descrito no arquivo mapfile; shp2img : cria a imagem que vai representar o shapefile; shptree : gera arquivos de índice espaciais quadtree de um shapefile; sortshp : ordena um shapefile baseando-se no campo da tabela dbf; tile4ms : gera tile-indexes. 2.4 ArcIMS É um servidor de mapas comercial desenvolvido pela ESRI, uma grande empresa que desenvolve software na área de geotecnologias. O ArcIMS é o módulo do ArcGIS que auxilia na criação de sites geográficos para disponibilizar dados shapefiles ou imagens na web através de um Servidor HTTP. O ArcIMS possui 3 aplicações independentes: ArcIMS Author, ArcIMS Administrator e ArcIMS Designer. Cada uma dessas aplicações possui funcionalidades distintas que auxiliam no processo de desenvolvimento do site. O ArcIMS Author é semelhante ao ArcMap. Este módulo auxilia a importação de dados no formato shapefile ou imagem (ADRG, ASRP, BIL, BIP, BMP, BSQ, CADRG, CIB, ERDAS, GeoTIFF, GIF, GRID, IMAGINE, IMPELL, JFIF, JPG, MrSID, NITTF, PNG, SUN, TIFF ou USRP). Cada dado importado é adicionado a uma nova layer (camada). Todo o processo de edição dos dados geográficos e a conexão com o banco de

23 22 dados ArcSDE são realizados no ArcIMS Author. O resultado do projeto gerado no ArcIMS Author e um arquivo com extensão axl. O ArcIMS Design auxilia na criação do site. Nele são definidos o título da web page, o serviço que irá utilizar, o tipo do template do site (HTML ou Java), as cores do template, a escolha das ferramentas (zoom, localizar, consultar e etc) que permitirão ao usuário final manipular os dados apresentados, o nome do diretório aonde serão armazenados os arquivos. O ArcIMS Administrator auxilia na criação e gerenciamento do serviço ArcIMS. É através deste aplicativo que são efetuados os processos de inicialização, remoção e parada do serviço. Além do serviço, as pastas e o servidor também são gerenciados. O serviço criado pode ser de três tipos: ImageServer, FeatureServer ou MetadataServer. O serviço ImageServer gera imagens para representar um shapefile e estas imagens geradas que são acessadas e disponibilizadas ao navegador web. O FeatureServer ao contrário do ImageServer, disponibiliza o próprio shapefile e o MetadataServer apresenta apenas as informações que compõe um shapefile. A arquitetura ArcIMS é composta por duas aplicações: cliente e servidor, representada na figura 5. A aplicação Cliente pode ser desenvolvida utilizando um dos três tipos de viewers (ESRI, 2002): ArcIMS HTML Viewer, ArcIMS Java Custom Viewer e ArcIMS Java Standard Viewer. A diferença entre essas viewers está na sua funcionalidade, pois o ArcIMS Java apresenta funções mais relevantes que o ArcIMS HTML. A aplicação servidor é composta por: Servidor web: sua função é receber a requisição do cliente e passá-la para o servlet conector. O servlet em seguida repassa a requisição para o ArcIMS Conector; Gerenciador: Gerencia as aplicações Autor, Design e Administrador; ArcIMS Conector: recebe a requisição do servlet e converte essa requisição para a linguagem ArcXML. Após a conversão, o pedido é entregue ao servidor de aplicação; Servidor de aplicação: recebe o pedido do conector, verifica qual o servidor espacial está disponível e envia o pedido; Servidor espacial: recebe o pedido do servidor de aplicação. Os seis servidores virtuais (image, feature, query, geocode, extract e metadata) definem quais os tipos

24 de pedidos vão ser processados pelo servidor espacial (ESRI, 2002). A resposta é uma string XML. 23 Figura 5 Arquitetura ArcIMS. (ESRI, 2002) O ArcXML é uma extensão SIG do XML (ESRI Portugal, 2005). É o protocolo para comunicação com o servidor espacial ArcIMS (ESRI, 2002). Toda requisição feita ao servidor espacial é através de um arquivo com extensão axl que contém o tipo de chamada, e a resposta também é através de um arquivo axl. As figuras 6 e 7 apresentam a estrutura básica dos arquivos axl de requisição e resposta de uma imagem. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <ARCXML version="1.1"> <REQUEST> <GET_IMAGE> <PROPERTIES> <ENVELOPE/> </PROPERTIES> </GET_IMAGE> </REQUEST> </ARCXML> Figura 6 - Estrutura de uma arquivo de requisição axl

25 24 <?xml version="1.0"?> <ARCXML version="1.0"> <RESPONSE> <IMAGE> <ENVELOPE/> <OUTPUT/> </IMAGE> </RESPONSE> </ARCXML> Figura 7 - Estrutura de uma arquivo de resposta axl

26 3 MATERIAL E MÉTODOS Para a realização deste trabalho foram utilizados recursos de hardware e software (livre e comercial) que juntamente com orientações e contribuições de integrantes do fórum do grupo MAPSERVER e documentos bibliográficos disponível na internet, possibilitou o desenvolvimento e a finalização do trabalho. 3.1 Local e Período Este trabalho foi desenvolvido no período de Março a Julho de 2005, no Laboratório de Processamento de Informações Georeferenciadas (LaPIG) localizado no Complexo Laboratorial do Centro Universitário Luterano de Palmas. 3.2 Material Os recursos de hardware e software comercial utilizados durante o desenvolvimento do trabalho foram disponibilizados pelo Laboratório de Processamento de Informações Georeferenciadas (LaPIG) do curso de Engenharia Agrícola do CEULP/ULBRA. Os softwares livres também utilizados foram adquiridos através de sites de adeptos de softwares livres. 3.3 Hardware Pentium 4, 1.7 GHz e 228 Mb de RAM; Pentium 4, 1.7 GHz e 256 Mb de RAM (Computador pessoal);

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