Capítulo 5 – INTERNET E NO VAS TECNOLOGIAS
5.1 - GEOPROCESSAMENTO E INTERNET ..............................2
5.2 - BIBLIOTECAS DIGITAIS ...............................................4
5.2.1 - Introdução ...........................................................4
5.2.2 - Natureza dos Dados Geográficos........................4
5.2.3 - Apresentação dos Dados.....................................5
5.2.4 - Exemplo de Aplicação.........................................8
CAPÍTULO 5 – Internet e Novas Tecnologias
5.1 - Geoprocessamento e Internet
Um dos aspectos adicionais relevantes no desenvolvimento de um plano
diretor de Geoprocessamento é a disponibilidade de soluções para difusão da geo-informação
através da Internet. Por sua natureza gráfica e bidimensional, o ambiente WWW ("World
Wide Web") oferece uma mídia adequada para a difusão da geoinformação. No caso
brasileiro, onde temos uma enorme carência de dados básicos, o uso de meios eletrônicos é
uma maneira eficiente de permitir o uso do Geoprocessamento pelas empresas e instituições
brasileiras.
No caso de instituições públicas como o ITESP, a difusão de suas
informações através da Internet permite atender vários objetivos:
• Garantia de uma maior visibilidade na atuação do Poder Público.
• Ampliar a difusão e a divulgação dos resultados obtidos pela instituição.
• Ser uma forma eficiente de disseminação de informações dentro do próprio
ITESP e demais instituições do Poder Público (Governo do Estado,
Ministério Público, INCRA).
A arquitetura de uso da Internet para difusão da geo-informação segue, em
linhas gerais, o esquema mostrado na Figura 2.9
Navegador +
plug-ins
Servidor
WWW
Geograf.
Geração
Dados
Figura 2.9 - Visão Geral do Processo da Difusão de Geo-Informação na Internet.
Na figura 2.9, dois caminhos são mostrados para a difusão da informação
espacial. A primeira alternativa é a difusão de arquivos de dados que são distribuídos em
formatos acessíveis pelo usuário (mostrado na parte inferior da figura). Neste caso, o usuário
deverá dispor de software capaz de extrair, converter e visualizar os dados publicados. Tratase de uma forma tradicional e estabelecida de difusão de informação.
No caso de mapas básicos, o caminho mais simples é colocar a informação
nas webpages na forma de arquivos compactados, a exemplo do que faz o consórcio
GeoMinas (www.geominas.mg.gov.br). Como ainda não temos um formato padrão de
intercâmbio da geoinformação no Brasil, a instituição deve ter o cuidado de fornecer os dados
em diferentes padrões de intercâmbio (como MIF para dados MAP-INFO, GEN para
ARC/INFO e ASCII-INPE para o SPRING).
2
BANCO DE DADOS GEOGRÁFICO
CAPÍTULO 5 – Internet e Novas Tecnologias
A parte superior da figura ilustra o processo de difusão através de um
servidor de dados geográficos. Neste caso, o usuário não necessita de um software SIG, mas
apenas de ferramentas de navegação geográfica para acesso ao banco de dados remoto. Neste
caso, será necessário utilizar um servidor de mapas geográfico. Esta alternativa é
recomendada no caso de grandes bancos de dados (onde se deseja permitir apenas consultas
parciais), de informações com grande conteúdo dinâmico, ou de casos onde uma parcela
significativa dos usuários não tem conhecimento específico de Geoprocessamento e deseja
apenas consultar informações espaciais já disponíveis.
No caso da solução de servidor de WWW geográfico, temos três grandes
alternativas tecnológicas:
(a) Servidores de Mapas que transmitem informações em formato matricial (raster) de tamanho
fixo, em formatos como GIF ou JPEG. O usuário deverá dispor de um programa de
navegação que interprete estas imagens e seja capaz de solicitar novas consultas. Esta
solução permite configurar o servidor para responder a diferentes tipos de consulta, sem
requerer que todos os dados a serem transmitidos sejam pre-computados. Entretanto, o
usuário consegue visualizar apenas as imagens enviadas; qualquer novo pedido é enviado de
volta para o servidor, resultando em mais uma transferência pela Internet. Dependo da
velocidade de acesso, esta estratégia pode resultar em longos e sucessivos períodos de espera.
(b) Servidores de Mapas que transmitem informações em formato vetorial, em formatos gráficos
como CGM e DWF, que podem ser visualizados por meio de programas adicionais ("plugins") acoplados a "browsers" como o Netscape ou o Explorer. Esta estratégia permite uma
maior flexibilidade do lado do cliente, que pode realizar operações locais de visualização e
consulta sob os dados transferidos. Note-se que, nestes casos, os dados serão de livre uso
posterior pelo usuário, que poderá salvá-los em disco. O tempo de acesso inicial para
transferência é maior que no caso anterior, mas muitas das operações posteriores serão
realizadas localmente, o que resulta num tempo de resposta médio melhor.
(c) Servidores de Mapas que funcionam acoplados a programas Java ("applets"), que são
transmitidos para o usuário quando do acesso à pagina. Os dados são transmitidos no formato
vetorial, o que permite a manipulação, pelo usuário, do resultado da consulta e o programa
em Java permite a execução de consultas sobre os dados transmitidos. Também neste caso, o
tempo inicial de transferência é maior, mas o acesso posterior aos dados é feito localmente.
Os diversos fabricantes de SIG vem desenvolvendo tecnologias para
servidores de mapas, que se enquadram numa das alternativas descritas acima.
Exemplo da alternativa (a) é o "Internet Map Server", da ESRI
(fabricante do ARC/INFO e ARC/VIEW), que permite o desenvolvimento de aplicações que,
respondendo a pedidos remotos, enviam uma imagem (matriz) de tamanho fixo nos formato
GIF ou JPEG. O navegador de dados a ser utilizado pelo usuário ("Arc Explorer") está
disponível de forma gratuita na Internet. Para mais informações, deve-se consultar
http://www.esri.com.
Os produtos "Geomedia Web Map" (INTERGRAPH) e "Map Guide"
(AUTODESK) adotaram como solução a alternativa (b), transmissão de dados no formato
vetorial. Os respectivos "plug-ins" podem ser obtidos a partir da webpage do fabricante.
Descrição
adicional
destes
produtos
pode
ser
obtida
em
(GeoMedia)
e
www.intergraph.com/software/geo_map
www.autodesk.com/products/mapguide (Map Guide).
A equipe de desenvolvimento do INPE optou pela alternativa (C), que
baseia-se no uso de uma descrição dos dados em um formato aberto (ASCII), acoplado a um
INPE - http://www.dpi.inpe.br/cursos
3
CAPÍTULO 5 – Internet e Novas Tecnologias
programa na linguagem Java, que é executado pelo cliente. Para uma descrição do formato,
veja-se www.dpi.inpe.br/spring/springweb. Uma aplicação essencialmente dinâmica, para a
qual o uso da tecnologia Java vem se mostrando muito adequada, é o monitoramento de
queimadas na Amazônia, acessível através da página www.dpi.inpe.br/proarco. Neste caso,
os mapas de queimadas são atualizados diariamente, a partir de imagens de satélite.
5.2 - Bibliotecas Digitais
5.2.1 - Introdução
O crescimento exponencial da Internet, e a massificação de dados tem
provocado um crescimento no número de acervos de dados disponíveis na rede na forma de
Bibliotecas Digitais (DLs). Dados espaciais são componentes fundamentais na comunicação
entre indivíduos e organizações. As DLs provém acesso e troca de informações via uma rede
de computadores.
Entre os requisitos básicos para a implantação de uma biblioteca digital
geográfica podemos citar:
•
•
•
•
•
Utilização de tecnologia amplamente disponível (HTML/HTTP/CGI/JAVA);
Facilidade de implantação.
Fator principal para o crescimento do uso da Internet. Qualquer um pode acessar um
página e qualquer um pode criar uma página. O mesmo deve ocorrer para implantar as
DLs;
Interatividade.
A natureza e o volume dos dados geográficos exigem formas interativas de acesso.
Atuais aplicações possuem baixa capacidade de interação frustando os usuários.
Integração de dados obtidos em múltiplas fontes;
Facilidade de integração ou acoplamento a GIS existentes.
5.2.2 - Natureza dos Dados Geográficos
As informações espaciais são geralmente modeladas utilizando-se os
conceitos de campos e objetos vistos no capítulo 2.
Um campo é uma função matemática que representa a distribuição espacial
contínua de um atributo geográfico. Exemplos destes tipos de informações são mapa de solos,
altimetria, imagem de satélite, e outros.
Objetos correspondem a entidades individualizáveis do mundo real
possuindo localização geográfica definida, múltiplas representações gráficas e atributos
descritivos. Exemplos de objetos geográficos são estradas, rios, fazendas, municípios, e
outros. Um mapa de objetos é um conjunto de representações gráficas na forma de pontos,
linhas, e polígonos.
4
BANCO DE DADOS GEOGRÁFICO
CAPÍTULO 5 – Internet e Novas Tecnologias
5.2.3 - Apresentação dos Dados
Uma biblioteca digital deve permitir a visualização dos dados geográficos.
Exemplos de visualização de campos: gráfico sobre o domínio da função na
forma de imagem, fatiamento (particionamento) ou isolinhas.
Fatiamento
(Choropleth)
Isolinhas
Imagem
No caso de objetos geográficos, a visualização é feita representando os
objetos como regiões, linhas ou pontos.
Prefeitura
Via Dutra
SaoJosedosCampos (350.000 hab.)
INPE - http://www.dpi.inpe.br/cursos
5
CAPÍTULO 5 – Internet e Novas Tecnologias
Janela de Visualização de Mapas
Um dos componentes de um DL é a presença de uma janela de visualização
de dados. Esta janela de apresentação deve:
•
Possibilitar a apresentação de imagens e mapas vetoriais;
•
Permitir a visualização de textos e símbolos;
•
Recursos de zoom e vôo;
•
Permitir seleção de objetos por apontamento;
•
Mostrar coordenadas geográficas.
DPedroII
Policlin
Central
Janela de Apresentação de Atributos
Além da visualização dos dados, uma DLs dever permitir a visualização dos
atributos dos objetos geográficos:
6
•
Apresentação de atributos convencionais na forma de tabelas;
•
Janela de visualização móvel (scrolled bars);
•
Múltiplas tabelas;
•
Omissão de campos;
•
Seleção de registros;
•
Hiper-links (URL);
•
Interação com o mapa visualizado, ou seja realce elementos da tela de
visualização e da tabela em sincronismo.
BANCO DE DADOS GEOGRÁFICO
CAPÍTULO 5 – Internet e Novas Tecnologias
Janelas de Seleção de Dados
Além da visualização gráfica e dos atributos, uma DL deve permitir a
seleção das informações. O conteúdo da base de dados (metadado) pode estar disponível ao
usuário na forma de listas ou elementos em árvores hierarquicamente organizados.
INPE - http://www.dpi.inpe.br/cursos
7
CAPÍTULO 5 – Internet e Novas Tecnologias
5.2.4 - Exemplo de Aplicação
Programa de Monitoramento, Prevenção e Controle de de Incêndios Florestais na
Amazônia (www.dpi.inpe.br/proarco)
Desde Julho de 1998 o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE do
Ministério da Ciência e Tecnologia e o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos
Naturais Renováveis- IBAMA do Ministério do Meio Ambiente, Recursos Hídricos e
Amazônia Legal, estão disponibilizando um sistema para detecção, monitoramento e controle
de queimadas e incêndios florestais na região do Arco do Desflorestamento da Amazônia.
Diariamente imagens do satélite NOAA 12 e 14 são recebidas e processadas
pela Divisão de Satélites Ambientais (DSA) do INPE, que extrai os focos de calor e suas
respectivas coordenadas geográficas.
Os dados dos focos de calor são incorporados a informações pluviométricas
e climatológicas, produzidas pelo Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
(CPTEC) do INPE.
Este conjunto de dados diários são manipilados em um Sistema de
Informações Geográficas (SIG) onde já existe uma base de dados integrada por mapas de
vegetação, divisão política municipal e estadual, rede hidrográfica, malha rodoviária e
mosaico de imagens do satélite LandSat TM, constituindo um grande banco de dados
geográficos.
O SIG utilizado é o SPRING - Sistema de Processamento Informações
Georeferenciadas, desenvolvido pela Divisão de Procesamento de Imagens (DPI) do INPE.
Como resultado do trabalho, diariamente são produzidos mapas contendo os
focos de calor imageados em três horários distintos (aproximadamente 03hrs, 06hrs e 19hs),
associados a outras informações como: estado, município e vegetação atingida pelo foco,
precipitação acumulada nos últimos 10 dias, quantidade de dias sem ocorrência de chuva na
região, verificação de focos nos dias anteriores etc.
A disponibilização das informações produzidas diariamente, são feitas
através da Internet, utilizando-se do SPRING WEB também desenvolvido pela DPI/INPE.
O SPRING WEB é um aplicativo escrito em Java que permite a
visualização e análise de dados geográficos armazenados em um servidor remoto. A
transferência dos dados é realizada pela Internet e a sua visualização é feita por um navegador
(browser), sem a necessidade de programas específicos.
8
BANCO DE DADOS GEOGRÁFICO