1 Antonio da Luz Júnior PROPOSTA DE UM MODELO DE DISTRIBUIÇÃO DE DADOS GEOGRÁFICOS ARMAZENADOS EM SGBD SPRING ATRAVÉS DA WEB Palmas 2004
2 Antonio da Luz Júnior PROPOSTA DE UM MODELO DE DISTRIBUIÇÃO DE DADOS GEOGRÁFICOS ARMAZENADOS EM SGBD SPRING ATRAVÉS DA WEB Monografia apresentada como requisito da disciplina Prática de Sistemas de Informação II (TCC) do curso de Sistemas de Informação, orientada pelo Prof. M.Sc. Eduardo Leal. Palmas 2004
3 ANTONIO DA LUZ JÚNIOR PROPOSTA DE UM MODELO DE DISTRIBUIÇÃO DE DADOS GEOGRÁFICOS ARMAZENADOS EM SGBD SPRING ATRAVÉS DA WEB Monografia apresentada como requisito da disciplina Prática de Sistemas de Informação II (TCC) do curso de Sistemas de Informação, orientada pelo Prof. M.Sc. Eduardo Leal. BANCA EXAMINADORA Prof. Ricardo Marx Costa Soares de Jesus Centro Universitário Luterano de Palmas Prof. M.Sc. Fabiano Fagundes Centro Universitário Luterano de Palmas Prof. M.Sc. Eduardo Leal Centro Universitário Luterano de Palmas Palmas 2004
4 Lista de Figuras Figura 1: Exemplo de Tipos de Dados que devem ser suportados pelo Modelo de Dados Geográficos....5 Figura 2: Modelo de Arquitetura Dual com Banco de Dados Interno....7 Figura 3: Modelo de Arquitetura Dual com Banco de Dados Externo....8 Figura 4: Modelo de Arquitetura Integrada...9 Figura 5: Modelo Conceitual SPRING...11 Figura 6: Imagem LandSat de Manaus-AM. Exemplo do Tipo de Dados Imagem, suportado pelo SPRING...13 Figura 7: Mapa de campo magnético, representando o Tipo de Dados Numérico Suportado pelo SPRING....13 Figura 8: Mapa de Tipos de Solos. Exemplo do Tipo de Dados Temático, suportado pelo SPRING...14 Figura 9: O objeto Rio Yang Tse Kiang está associado a três mapas distintos. Exemplo de Geo-Objeto, Tipo de Dados suportado pelo SPRING....14 Figura 10: Geo-Objeto fazendas possui ligação com o Objeto Não-Espacial cadastro. Exemplo de Dados Não-Espacial suportado pelo SPRING....15 Figura 11: Esquema Conceitual do Modelo de Representação do SPRING...16 Figura 12: Janela de Visualização do Applet SpringWeb...18 Figura 13: Janela de Pesquisa do Applet SpringWeb....19 Figura 14: Exemplo de uma DTD...20 Figura 15: Exemplo de um documento XML utilizando a DTD da Figura 14...20 Figura 16: Exemplo de um documento XSL para o documento XML da Figura 15...21 Figura 17: Exemplo da Iteração entre DTD/XML/XSL/HTML....21 Figura 18: Modelo de Comunicação do Protocolo SOAP...24 Figura 19: Exemplo de Documento SVG.....26 Figura 20: Imagem da Exibição do Documento apresentado na Figura 19....27 Figura 21: Exemplo da utilização das geometrias básicas do SVG....28 Figura 22: Geometrias geradas pela Figura 21...28 Tabela 1 Descrição dos Parâmetros dos Comandos do elemento path...31 Figura 23: Exemplo da utilização dos Comandos path....32 Figura 24: Gráficos gerados pelo exemplo da Figura 23...33 Figura 25: Camadas do Modelo de Representação...35
5 Figura 26: Arquitetura Definida para o Modelo Proposto....38 Figura 27: Exibição do resultado da solicitação feita no passo 4....47 Figura 28: Exibição do resultado da solicitação feita no passo 5....48 Figura 29: Exibição do resultado da solicitação feita no passo 6....49
6 Lista de Tabelas Tabela 1: Descrição dos Parâmetros dos Comandos do elemento path 31
7 Resumo Este trabalho apresenta uma Proposta para um Modelo de Distribuição de Dados Geográficos através da Web. Para que se tenha uma melhor noção das principais tecnologias envolvidas no processo de representação são fornecidas informações a respeito dessas tecnologias antes de se apresentar a proposta do trabalho. Além disso, esse trabalho contém um exemplo da utilização dessa proposta permitindo uma maior compreensão dos resultados esperados com a utilização desse Modelo de Representação. Palavras-Chave: Banco de Dados Geográfico, SIG, SPRING, Web Services, SVG.
8 Abstract This work presents a Proposal for a Model of Representation of Geographic Data through the Web. So that if it has one better notion about the main involved technologies in the representation process is supplied to information the respect of these technologies before if presenting the proposal of the work. Moreover, this work contains an example of the use of this proposal allowing a bigger understanding of the results waited with the use of this Model of Representation. Keywords: Geographic Data Base, GIS, SPRING, Web Services, SVG.
9 SUMÁRIO 1 - INTRODUÇÃO...1 2. - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...3 2.1 MODELOS DE DADOS...3 2.1.1 - DADOS CONVENCIONAIS...3 2.1.2 DADOS GEOGRÁFICOS...4 2.2 SISTEMAS GERENCIADORES DE BANCOS DE DADOS GEOGRÁFICOS...5 2.2.1 Sistemas de Informações Geográficas - SIG...6 2.2.1.1 Modelos de Arquitetura...6 2.2.1.1.1 Arquitetura Dual...7 2.2.1.1.2 Arquitetura Integrada...8 2.3 - SISTEMA PARA PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS - SPRING...9 2.3.1. Armazenamento dos Dados...10 2.3.2. Arquitetura do Sistema...10 2.3.4. Modelo Conceitual...11 2.3.5. Tipos de Dados Suportados...12 2.3.6. Modelo de Representação...15 2.3.7. Interação com o Usuário...16 2.3.8. SpringWeb...18 2.4. - XML (EXTENSIBLE MARKUP LANGUAGE)...19 2.5 WEB SERVICES...22 2.5.1. - Arquiteturas Existentes...22 2.5.1.1 Modelo Orientado a Mensagens...23 2.5.1.2 Modelo Orientado a Serviços...23 2.5.1.3 Modelo Orientado a Recursos...23 2.5.1.4 Modelo Orientado a Políticas...23 2.5.2 - SOAP...24 2.5.3 - WSDL...25 2.6 SVG (SCALABLE VECTOR GRAPHICS)...25 2.6.1. Estrutura do Documento...26 2.6.2. Geometrias Básicas...27 2.6.2.1. Retângulo...29
10 2.6.2.2. Linha...29 2.6.2.3. Polígono...29 2.6.2.4. Círculo...30 2.6.2.5. Elipse...30 2.6.3. Elemento Path...30 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES...34 3.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS...34 3.2. APRESENTAÇÃO DO MODELO DE REPRESENTAÇÃO DE DADOS GEOGRÁFICOS...34 3.3 CAMADAS DO MODELO...35 3.3.1 Aplicação Cliente...36 3.3.2 Web Services...36 3.3.3 SGBDG SPRING...37 3.4 ARQUITETURA DO MODELO...37 3.4.1 Funcionamento da Arquitetura...38 3.4.1.1 Usuário...39 3.4.1.2 Navegador Web...39 3.4.1.3 Aplicação...40 3.4.1.4 Métodos...40 3.4.1.4.1 Ativar/Desativar Banco de Dados...41 3.4.1.4.2 Ativar/Desativar Projeto...41 3.4.1.4.4 Classes necessárias à transição dos dados...42 3.4.1.4.5 Buscar Categorias e Planos de Informações...44 3.4.1.4.6 Exibir Mapa...44 3.4.1.5 Web Services...45 3.4.1.6 SGBDG...45 3.4.1.7 Dados...45 3.4.1.8 Resultado Solicitação...46 3.4.1.9 SVG...46 3.5 EXEMPLO DE UTILIZAÇÃO DA PROPOSTA...46 3.6 CONSIDERAÇÕES FINAIS...49 4 CONCLUSÃO...50 5 - BIBLIOGRAFIA...51
1 1 - Introdução As tecnologias existentes (entre as quais se encontram ferramentas como Java) estão possibilitando inovações na maneira como é feito o acesso à informação geográfica. De um lado, têm-se grandes bancos de dados espaciais, com mecanismos eficientes de acesso e busca da informação. Na outra ponta, uma interface amigável permitindo a fácil navegação pelos dados, sem a necessidade de montar um banco de dados local e converter os dados de outro sistema. Devido à deficiência atualmente encontrada para se trabalhar com dados geográficos de forma compartilhada surgiu a iniciativa de desenvolver uma proposta de compartilhamento desses dados de forma a permitir a maior utilização das informações geográficas existentes em um determinado banco de dados. Evita-se com isso a necessidade da replicação desse banco para que possa ser utilizado por outra pessoa ou entidade. A idéia apresentada por CAMARA (1996) acrescentou um maior embasamento sobre a necessidade do desenvolvimento dessa proposta e permitiu a visualização de algumas funcionalidades que poderiam ser inseridas ao modelo proposto. O objetivo principal dessa proposta é auxiliar na elaboração de ferramentas para distribuição de dados geográficos. Com isso o desenvolvedor passa a ter uma visão geral do funcionamento das tecnologias e conhecer os passos que devem ser seguidos para estabelecer a comunicação entre o usuário e o gerenciador de banco de dados. Para o desenvolvimento desse trabalho inicialmente foi realizado um estudo a respeito do armazenamento dos dados geográficos e das formas existentes para possibilitar o compartilhamento de informações através da Web, para que se pudesse ter uma visão geral das tecnologias passíveis de serem utilizadas durante o decorrer do desenvolvimento da proposta.
2 Após o levantamento inicial definiu-se pela utilização do Sistema para Processamento de Informações Geográficas SPRING, para gerenciar os dados armazenados, além da utilização de Web Services para permitir o acesso dos usuários aos dados armazenados através da Web. Para possibilitar a visualização gráfica dos dados retornados do SPRING por parte do usuário, optou-se pela utilização do padrão gráfico Scalable Vector Graphics - SVG. Inicialmente esse trabalho irá apresentar uma Revisão Bibliográfica a respeito das tecnologias a serem utilizadas no desenvolvimento da proposta. E, posteriormente, será apresentada a proposta do modelo de representação dos dados geográficos, bem como sua arquitetura e maiores explicações sobre as funcionalidades a serem implementadas nos métodos que serão disponibilizados pelo Web Services.
3 2. - Revisão Bibliográfica Este capítulo apresenta alguns conceitos básicos relativos aos Modelos de Dados, Sistemas Gerenciadores de Banco Geográficos (SGBD), Sistemas de Informações Geográficas (SIG) e demais tecnologias utilizadas para composição da proposta apresentada neste trabalho. 2.1 Modelos de Dados Um modelo é uma abstração de alguma coisa, cujo propósito é permitir que se conheça essa coisa antes de se construí-la (RUMBAUGH, 1994). Modelo de dados é uma coleção de ferramentas conceituais para descrição dos dados, relacionamento entre os dados, semântica e restrições dos dados (SILBERSCHATZ, 1999). Conhecer os tipos de modelos de dados existentes é de fundamental importância para o desenvolvimento ou manipulação de bancos de dados, sejam eles: Relacional, Orientado a Objetos ou Pós-Relacional. Isso permite que o desenvolvedor/manipulador desses dados tenha conhecimento das operações possíveis de serem realizadas com os dados pertencentes a um determinado modelo ou ainda, saiba qual o formato dos dados que podem ser armazenados através de um modelo. 2.1.1 - Dados Convencionais Os modelos ou tipos de dados convencionais são o conjunto das formas básicas de dados existentes num ambiente computacional. Essas formas básicas são formadas por cadeias de números ou textos. São, geralmente, representados em SGBD s através dos tipos:
4 String: identifica uma cadeia de caracteres, formada por textos ou números; Integer: identifica um número inteiro; Real: identifica um número decimal. A partir desses tipos básicos de dados podem ser formados outros modelos de dados que serão utilizados para o armazenamento de dados mais complexos. Os SGBD s, geralmente, fornecem aos usuários alguns modelos de dados que se adequam ao armazenamento de dados complexos pertencentes a domínios específicos. Além disso, o usuário pode ou não ter a possibilidade de definir seus próprios modelos de dados para que melhor se adapte ao domínio abordado de acordo com a disponibilidade do SGBD utilizado. 2.1.2 Dados Geográficos Os Dados Geográficos, ou Espaciais, possuem características que os tornam complexos de serem representados, principalmente por terem que manter uma estrutura particular e muitos relacionamentos espaciais. Por isso esse tipo de dados não é suportado pelos modelos de dados convencionais, sendo necessária a definição de novos modelos capazes de suportar suas características. BORGES (1996) apresenta alguma das características dos Dados Geográficos dizendo que um Modelo de Dados Geográfico deve ser capaz de: a) Representar os diferentes tipos de dados: espaciais (ponto, linha, polígono), imagens (mapas, modelo digital de terreno) e dados alfanuméricos; b) Suportar relacionamentos espaciais; c) Ser independente da implementação; d) Representar a forma gráfica dos objetos. As características particulares dos Dados Geográficos são a razão pela qual se faz necessário estruturar novos tipos de dados e arquitetar novas formas de armazenamento e acesso aos dados (SILVA, 2002). Os dados espaciais são constituídos pela combinação de um ou vários conjuntos de (X,Y) ou (X,Y e Z) para representarem a localização espacial de um objeto no mundo real (LUZ, 2004). Os objetos representados por estes tipos de dados podem ser desde um poste de energia localizado na rua de uma determinada cidade (ponto), ou mesmo a
5 própria cidade dentro de um mapa cartográfico do estado no qual ela se situa (polígono), dependendo do domínio de informação ao qual pertençam. Na Figura 1 pode se observar alguns dos tipos de dados que devem ser suportados pelo modelo espacial. Para determinarmos a qual domínio os dados espaciais se referem, faz-se necessário que estes estejam conectados a metadados (LUZ, 2004), dado ou conjunto de dados que servem para descrever outros dados, surgindo a necessidade de se integrar à utilização de dados espaciais com Bancos de Dados que possuam as informações descritivas sobre os mesmos. Figura 1: Exemplo de Tipos de Dados que devem ser suportados pelo Modelo de Dados Geográficos. 2.2 Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados Geográficos Os SGBD s Geográficos herdam todas as características impostas para os SGBD s Objeto-Relacional (extensão de tipos de dados, suporte a objetos complexos, herança, regras, dentre outras que podem ser vistas em LUZ (2004)) por se tratar de
6 uma especialização deste paradigma, ou seja, os SGBD s Geográficos são SGBD s Objeto-Relacional destinados ao armazenamento nativo de dados espaciais. Um SGBD Geográfico é responsável pelo armazenamento e recuperação dos dados, permitindo que os dados sejam identificados através de suas extensões e posicionamentos espaciais, além de manter a consistência. 2.2.1 Sistemas de Informações Geográficas - SIG Os primeiros Sistemas de Informações Geográficas, SIG, não foram projetados para darem suporte a dados alfanuméricos. Foram desenvolvidos para prover análise espacial, visualização cartográfica, não dando tanta importância em oferecer recursos de banco de dados (REEVE, 2001). Os Sistemas de Informações Geográficas são uma forma comum de utilização de SGBD s Geográficos. Consistem em aplicações que armazenam ou recuperam dados nesses SGBD s e possuem uma ferramenta que permite a análise dos dados espaciais armazenados. A necessidade de integração de dados espaciais com dados convencionais foi uma preocupação posterior ao desenvolvimento das ferramentas SIG. A essa necessidade deve-se a existência de diferentes arquiteturas de bancos de dados geográficos. Essa integração é importante, senão fundamental, porque permite a análise conjunta de vários tipos de informações e onde elas ocorrem no espaço (SILVA, 2002). 2.2.1.1 Modelos de Arquitetura Existem dois modelos distintos de arquitetura de SIG s: uma denominada Dual que armazena os dados espaciais e convencionais em locais diferentes e mantêm um identificador único para cada objeto comum as duas bases; e outra, denominada Integrada, que armazena os dados de forma conjunta, utilizando para tal um sistema gerenciador próprio para manipular esse novo tipo de dados.
7 2.2.1.1.1 Arquitetura Dual O modelo de Arquitetura Dual tenta solucionar o problema de gerenciamento de dados geográficos integrando os dados convencionais e espaciais, armazenados em bases de dados distintas, através de identificadores comuns as duas bases (LUZ, 2004). O modelo Dual apresenta duas formas possíveis de utilização da base de dados convencional: integrante da ferramenta SIG, exemplo apresentado na Figura 2, ou como uma base de dados externa a ferramenta SIG, conforme apresentado na Figura 3, conectando-se a ferramenta através de software utilizado para esse fim. SILVA (2002) diz que a utilização da segunda abordagem permite uma maior flexibilidade ao usuário, possibilitando que esse escolha a base de dados convencional a ser utilizada. A arquitetura Dual possui um ponto fraco, que é a dificuldade em garantir a integridade entre as partes geométrica e descritiva da representação do objeto geográfico (LUZ, 2004). Na maioria dos casos, existe a possibilidade de um usuário desavisado acessar o banco de dados alfanumérico e modificar algo sem que a estrutura de dados geográficos tenha conhecimento do fato (DAVIS, 2001). Figura 2: Modelo de Arquitetura Dual com Banco de Dados Interno (SILVA, 2002).
8 Figura 3: Modelo de Arquitetura Dual com Banco de Dados Externo (SILVA, 2002). 2.2.1.1.2 Arquitetura Integrada Um outro modelo de arquitetura possível para ferramentas SIG é o modelo Integrado, que utiliza SGBD Objeto-Relacional, possibilitando a integração dos dados espaciais e alfanuméricos. Esta integração é permitida por uma característica existente nos SGBD s Objeto-Relacionais de oferecem suporte a manipulação de dados complexos e a criação de novos tipos de dados. A Figura 4 apresenta um exemplo de utilização dessa Arquitetura. Devido a isso os dados espaciais beneficiam-se das características dos SGBD s Convencionais, que na arquitetura Dual eram desfrutadas apenas pelos dados descritivos: integridade, segurança, backup e recuperação dos dados (LUZ, 2004). A abordagem Integrada assegura uma forte ligação entre os dados espaciais e os dados não-espaciais, reduzindo a dificuldade de se manter a integridade dos dados (SILVA, 2002), solucionando outra dificuldade apresentada pelo modelo Dual. O modelo Integrado apresenta ainda outra grande vantagem em relação ao modelo Dual: por armazenar os dados em uma mesma base, o processo de consulta fica facilitado, sendo necessário realizar um único acesso a base para retornar os dados desejados. Na arquitetura Dual, para se retornar a localização de um objeto e sua descrição eram necessários dois acessos as bases, um para a base espacial e outro para a convencional.
9 Figura 4: Modelo de Arquitetura Integrada (SILVA, 2002). 2.3 - Sistema para Processamento de Informações Geográficas - SPRING O SPRING começou a ser desenvolvido no início da década de 90, no INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), pelo DPI (Departamento de Processamento de Imagem) como uma proposta de atualização dos sistemas anteriormente desenvolvidos por este Instituto, SITIM/SGI. O SITIM/SGI até o presente momento tinha suprido as necessidades básicas do processamento de dados espaciais. Porém, com o surgimento de ambientes baseados em janelas esses sistemas não conseguiriam sobreviver sem que passassem por um processo de atualização. O ambiente SPRING foi proposto visando unificar o tratamento de imagens de Sensoriamento Remoto (ópticas e microondas), mapas temáticos, mapas cadastrais, redes e modelos numéricos de terreno (CÂMARA, 1996). Baseado em um modelo de dados orientado a objetos, o SPRING combina as idéias de "campos" e "objetos geográficos", atingindo grandes resultados em integração de Dados (NCGIA, 1989; GOODCHILD, 1992; COUCLELIS, 1992; WORBOYS, 1995). Na proposta de desenvolvimento do SPRING ainda estão presentes duas outras características importantes, como: ambiente multiplataforma: permitindo a compatibilidade com as diversas versões do UNIX e MS/Windows; interface amigável: desenvolvendo uma interface simples, como a utilizada pelo SITIM/SGI, permitindo uma fácil utilização pelos usuários. A primeira versão do SPRING, liberada para a utilização de entidades externas ao INPE, foi concluída em dezembro de 1994, já permitindo a realização de estudos ambientais importantes (ALVES, 1996). Atualmente o SPRING encontra-se em sua 4ª versão e está disponível para download em SPRINGa (2004).
10 2.3.1. Armazenamento dos Dados O banco de dados geográfico construído pelo SPRING implementa uma arquitetura Dual onde as representações dos dados espaciais e as informações descritivas (dados não espaciais) são armazenados em ambientes diferentes (THOMÉ, 1998) e permite ao usuário optar por qual formato de arquivo utilizar para armazenar as informações. Na sua versão atual estão disponibilizados os formatos DBase, Access, Oracle e MySQL. 2.3.2. Arquitetura do Sistema O ambiente SPRING é composto por três módulos que realizam funções específicas, porém são complementares para a composição do ambiente inicialmente proposto pelo DPI/INPE. Em THOMÉ (1998) esses módulos são descritos da seguinte maneira: 2.3.3.1. IMPIMA Este módulo é o responsável pela conversão das imagens obtidas nos formatos BSQ, Fast Format, BIL e 1B para o formato GRIB (Gridded Binary). Estas imagens podem ser obtidas através de dispositivos CD-ROM, CCT (Computer Compatible Tapes), Streamer (60 ou 150 megabytes) e DAT (Digital Audio Tape - 4 ou 8mm) adquiridas a partir dos sensores TM/LANDSAT-5, HRV/SPOT e AVHRR/NOAA. 2.3.3.2. SCARTA O módulo SCARTA permite a edição de cartas geográficas e gera arquivos para impressão a partir de resultados gerados no módulo principal do sistema, módulo SPRING. Esse módulo possibilita ainda a edição de textos, símbolos, legendas, linhas, quadros e grades em coordenadas planas ou geográficas. Além disso, permite a exibição de mapas em várias escalas, através do recurso WYSIWYG (What You See Is What You Get - O que você vê é o que você tem).
11 2.3.3.3. SPRING Esse é o módulo principal do sistema e permite a entrada, manipulação e transformação de dados geográficos, executando as funções relacionadas à criação, manipulação e consulta ao banco de dados. Além disso, permite o processamento digital de imagens, modelagem numérica de terreno e análise geográfica de dados. 2.3.4. Modelo Conceitual O SPRING utiliza o modelo de Arquitetura Dual para prover o armazenamento dos dados, porém, conceitualmente a realidade geográfica é representada por um modelo conceitual baseado do paradigma Orientado a Objetos (THOMÉ, 1998). O Modelo Conceitual do SPRING é traçado por THOMÉ (1998) e adaptado em SILVA (2002), Figura 5, após uma pesquisa efetuada através de questionário e conversas com os desenvolvedores do sistema. Figura 5: Modelo Conceitual SPRING (SILVA, 2002).
12 O Banco de Dados Geográfico é composto por Projeto ou Projetos e por Categoria ou Categorias que devem ser definidos pelo usuário. Cada Projeto possui Plano de Informação, ou Planos de Informações, pertencente a uma Categoria. Cada Categoria só pode ter um Plano de Informação (SILVA, 2002). Uma Categoria, por sua vez, pode ser especializada em Campos ou Geo-Campos, Mapa de Objetos ou Não-Espacial. Um Geo-Campo representa a distribuição espacial de uma variável que possui valores em todos os pontos pertencentes a uma região geográfica (SPRINGb, 2004) e podem ser especializados em Temático, Numérico ou Imagens. Um Mapa de Objetos armazena o objeto em conjunto com seus vizinhos mantendo as relações de topologia (SILVA, 2002). Podem ser especializados em Cadastral ou Rede. Os Objetos armazenados pelos Mapas de Objetos mantêm relação com uma Tabela de Atributos descritivos sobre eles. A Categoria do modelo Não-Espacial refere-se aos dados que não possuem representação espacial como, por exemplo, os dados de cadastros rurais e urbanos (SPRINGb, 2004). 2.3.5. Tipos de Dados Suportados Os Dados suportados SPRING são definidos a partir de derivações e relações do Modelo Conceitual definido pelo ambiente em um dos tipos abaixo: Imagem: Armazenam os dados provenientes de Sensoriamento Remoto, em formato matricial. A Figura 6 apresenta um exemplo de imagem suportada por este tipo;
13 Figura 6: Imagem LandSat de Manaus-AM. Exemplo do Tipo de Dados Imagem, suportado pelo SPRING (SPRINGb, 2004). Numérico: Dados que possuem uma variação contínua de seus valores numéricos em função de sua posição na superfície (SPRINGb, 2004). A Figura 7 apresenta um exemplo de representação de dados suportados por este tipo; Figura 7: Mapa de campo magnético, representando o Tipo de Dados Numérico Suportado pelo SPRING (SPRINGb, 2004).
14 Temático: Representam a classificação de uma posição geográfica quanto a um determinado tema. A Figura 8 apresenta um exemplo de representação de dados suportado por este tipo; Figura 8: Mapa de Tipos de Solos. Exemplo do Tipo de Dados Temático, suportado pelo SPRING (SPRINGb, 2004). Objeto: É um elemento único que possui dados descritivos (tabela de atributos) nãoespaciais e está associado a múltiplas localizações geográficas (SPRINGb, 2004). A Figura 9 apresenta um exemplo de representação de dados suportado por este tipo; Figura 9: O objeto Rio Yang Tse Kiang está associado a três mapas distintos. Exemplo de Geo-Objeto, Tipo de Dados suportado pelo SPRING (SPRINGb, 2004).
15 Cadastral: Utilizado para representar Mapas de Objetos que contêm a representação de determinado tipo de objeto, por exemplo: Divisão política é a categoria cadastral que conterá o mapa com as representações dos municípios (SPRINGb, 2004); Rede: Representa os dados geográficos que possuem relações de fluxo e conexão entre os inúmeros elementos representados. Ex: rede de energia elétrica, esgoto, água, drenagem, telefonia, etc (SPRINGb, 2004); Não-Espacial: Engloba qualquer tipo de informação que não seja georeferenciada e que se queira agregar a um SIG. A Figura 10 apresenta um exemplo de representação de dados suportado por este tipo. Figura 10: Geo-Objeto fazendas possui ligação com o Objeto Não-Espacial cadastro. Exemplo de Dados Não-Espacial suportado pelo SPRING (SPRINGb, 2004). 2.3.6. Modelo de Representação O SPRING possui modelo de representação gráfica para os tipos de dados vetorial e matricial (THOMÉ, 1998). A representação vetorial, do objeto espacial ou
16 campo, é implementada usando as geometrias básicas: pontos, linhas ou polígonos. A representação matricial utiliza um dos métodos de grade: regular ou triangular irregular. Figura 11: Esquema Conceitual do Modelo de Representação do SPRING. Extraído de (THOMÉ, 1998). A Classe Visual apresentada na Figura 11 representa as propriedades definidas pelo usuário para apresentação dos dados da Categoria Temático. Classes Temáticas, ou Visual, definem o modo como pontos, linhas e áreas serão apresentadas no monitor (cor, hachura, preenchimento, etc) (THOMÉ, 1998). 2.3.7. Interação com o Usuário Para iniciar a utilização do sistema SPRING, módulo principal, o usuário deverá indicar o diretório no qual se encontra o banco de dados que deseja manipular, ou então, criar um novo banco de dados, repassando para o sistema o nome do banco e um caminho (path) onde o banco será criado. Caso o usuário deseje criar um novo banco, será criado então no caminho indicado um sub-diretório com o nome atribuído ao banco. Esse diretório corresponde fisicamente ao banco de dados do SPRING. Tudo que for criado e definido para este banco será armazenado debaixo deste diretório (THOMÉ, 1998). Depois de criar um novo banco de dados ou indicar o caminho de um banco existente, é necessário ativar o banco de dados para que possa manipular as
17 informações contidas nele. Somente um banco de dados pode estar ativo de cada vez (THOME, 1998). Após definir um banco de dados como ativo, caso seja um novo banco, é necessário definir algumas Categorias e Classes Temáticas, para que cada tipo de dado existente no Banco esteja associado a uma Categoria. Classes Temáticas são subcategorias dos dados Temáticos e definem o modo como pontos, linhas e áreas serão apresentadas na tela (cor, hachura, preenchimento, etc) (THOMÉ, 1998). Depois de definido ou criado o banco de dados com o qual se irá trabalhar, é necessário definir a área física de trabalho, ou simplesmente, um Projeto dentro do banco. Podem-se criar quantos Projetos forem necessários para cada banco de dados, mas apenas um poderá estar ativo por vez (THOMÉ, 1998). Ao criar um Projeto o usuário precisa fornecer ao sistema um nome, uma projeção e o retângulo envolvente, que corresponde à área do Projeto. Fisicamente um Projeto corresponde a um subdiretório criado dentro do diretório do Banco de Dados, e todos os dados referentes a região do Projeto serão armazenados dentro desse diretório. Após a definição do Projeto, ou Projetos, dentro do Banco de Dados, devemse definir os Planos de Informações que são pertencentes a um determinado Projeto e representam os diversos tipos de mapas(solos, estradas, etc) ou imagens, que se encontram na mesma área geográfica pertencente ao retângulo envolvente definido para o Projeto. Para se criar um Plano de Informações deve-se fornecer um nome, uma Categoria (definida anteriormente), uma escala (se for um Plano de Informação Temático, Numérico ou Cadastral) e a resolução (caso seja um Plano de Informação Numérico ou Imagem) (THOMÉ, 1998). Os dados no SPRING podem ser obtidos nos formatos vetorial ou matricial. Os dados matriciais podem ser obtidos através da edição de pontos, linhas e áreas utilizando uma mesa digitalizadora, ou conversão de arquivos de outros softwares. Para obtenção de dados matriciais pode-se utilizar leitura de imagens em formatos suportados pelo sistema, interpolação de matrizes ou, ainda, conversão de dados vetoriais.
18 2.3.8. SpringWeb Basicamente o SpringWeb é um applet orientado para a visualização de dados geográficos. Ele é composto por uma janela principal (Janela do Mapa) e por diversas janelas auxiliares (NING, 2000). O SpringWeb permite a visualização, figura 12, e a construção de consultas, figura 13, sobre dados exportados de um Banco de Dados SPRING e convertidos para o formato aceito pelo SpringWeb. Essa conversão é oferecida pelo módulo principal do ambiente SPRING. Figura 12: Janela de Visualização do Applet SpringWeb (NING, 2000).
19 Figura 13: Janela de Pesquisa do Applet SpringWeb (NING, 2000). O SpringWeb oferece diversas funcionalidades, permitindo ao usuário manipular dados oriundos de um Banco de Dados SPRING, sem necessariamente possuir os módulos do ambiente SPRING instalados localmente. Esses dados podem ser, posteriormente, convertidos novamente para o formato do SPRING e inseridos no Banco de Dados. 2.4. - XML (Extensible Markup Language) XML (extensible Markup Language) é um formato padrão estabelecido pela W3C (World Wide Web Consortium) para representação de dados estruturados e semiestruturados na Web (QUEIROZ, 2002). A XML originou-se a partir da SGML (Standard Generalized Markup Language), padrão para armazenamento e intercâmbio de informações e dados em todo o mundo, adotado em 1986 (KIRK, 2000). Linguagens de marcação são linguagens que descrevem a estrutura de um documento, ou seja, como estão dispostas as informações do documento (COELHO, 2004). A XML é uma linguagem de marcação que permite ao usuário a criação de marcações próprias e fornece a descrição das estruturas de dados criadas através da DTD e Schema (formas utilizadas para descrever a estrutura de um documento