geofumadas

Aprovechando una reciente conversación con una institución de Catastro que buscaba con qué publicar sus mapas, aquí resumo lo más importante para devolver los rescates del tema hacia la comunidad.  Quizá en su momento le sirva a alguien que desea tomar una decisión o pedir ayuda geofumada.

Porqué MapServer

El escenario era alguien, que tenía la intención de irse por GeoWeb Publisher, de Bentley, pues contaba todavía con una licencia de Discovery Server, el antecesor de éste, allá en los años del polvo.  Otra razón por la que les interesaba Bentley es que su mapeo está sobre Microstation Geographics, con aplicaciones VBA para construcción y mantenimiento de mapas catastrales.

Anteriormente en el blog (Feo – Raro como dice el amigo) mostrábamos como crear un servicio de mapas web, utilizando Manifold GIS, como una alternativa de bajo costo.  También hablé un día sobre las bondades de Geoweb Publisher de Bentley como una solución cuando hay más plata.  Esto para darle continuidad a ese post antiguo en que hacía comparaciones entre diversas aplicaciones para publicación de mapas en línea.

Luego de la conversación decidimos irnos por MapServer, tema que espero explotar en los próximos días.  De paso, iniciar a probar durante el resto del año otras plataformas open source, pero en entorno web.

MapServer no es una aplicación GIS, ni siquiera pretende serlo, como lo dice su página.  Nace como iniciativa de la Universidad de Minnesota, de allí que su logo venga de la confluencia de los ríos Minnesota y Missisipi.   Es hoy por hoy es un referente en el servicio de mapas web muy distribuido, quizá por su origen anglosajón.  Como esta aplicación existe una gama amplia –muy amplia realmente-, me gusta su sencillez, de lo más simple para usuarios nuevos; toda la magia está en el manejo del fichero .map que bien se puede generar desde programas como QGis o entenderle la lógica a mapscript para explotar lenguajes como PHP, Java, Perl, Python, Ruby o C#.

Sobre MapServer están desarrolladas aplicaciones más “servidas” como Chamaleon, Cartoweb, Ka-map y Pmapper.  Estos son recomendables para usuarios con menos dominio de código, aunque es ideal entender la lógica primitiva de MapServer.

El ejemplo mostrado es eso, solo un ejemplo del trabajo que ahora estamos haciendo.  Con permiso de ellos y consciente que este servicio estará disponible al público en un par de semanas y entonces lo podrán ver funcionando.

Que otras aplicaciones web existen

Para esto, voy a usar como referente la Fundación OSGeo, que es uno de las iniciativas más creativas en cuanto a la sostenibilidad y estandarización del código abierto en el ámbito geoespacial.  Aunque admito que hay otras más.

• Mapbender, bastante popularizado, utilizado como cliente ligero junto a Mapserver en el caso de la IDE Guatemala.  La razón de su atractivo es que se desarrolló para PHP y JavaScript, dos de las combinaciones que más se usan en la web actualmente.
• Mapbuilder, que llegó a su fin en la versión 1.5 y se fusionó a Open Layers.  Lo de AJAX… era una belleza.
• Open Layers, maravillas si se quiere integrar a Google o Yahoo Maps o eficientar el caché en el despliegue raster.
• Mapguide Opensource, muy popular por su relación con AutoDesk.  Robusto a morir, en el sabor que se desee.
• Degree, toda una fumada en estándares.  Con mucho potencial en Europa.  Por su estabilidad en soporte GML se le sugiere como la alternativa neutral para implementación de procesos web en la iniciativa INSPIRE.

Otras soluciones en incubación del OSGeo están: 

• Geoserver, su mayor potencial está en que el desarrollo es sobre Java. Con mucho que ofrecer tal como Open Layers al integrarse a datos Google Maps, Google Earth, Yahoo Maps, inclusive a ArcGIS.
• Geomajas que incluye cliente ligero, escritorio y web.
• MapFish, con un enfoque prioritario hacia Pyton pero quizá una de las menos documentadas (online).

Ventajs de MapServer

Compatibilidad con estándares OGC. Quizá de lo mejor, aunque en esto casi todas las aplicaciones open source andan bien, al menos en lo que respecta WMS, WFS, WCS, GML.

• Web Map Service (OGC:WMS) 1.0.0, 1.0.7, 1.1.0 and 1.1.1
• Web Feature Service (OGC:WFS) 1.0.0, 1.1.0
• Web Coverage Service (OGC:WCS) 1.0.0, 1.1.0
• Geography Markup Language (OGC:GML) 2.1.2, 3.1.0 Level 0 Profile
• Web Map Context Documents (OGC:WMC) 1.0.0, 1.1.0
• Styled Layer Descriptor (OGC:SLD) 1.0.0
• Filter Encoding Specification (OGC:FES) 1.0.0
• Sensor Observation Service (OGC:SOS) 1.0.0
• Observations and Measurements (OGC:OM) 1.0.0
• SWE Common (OGC:SWE) 1.0.1
• OWS Common (OGC:OWS) 1.0.0, 1.1.0

Servir datos vía lineamientos del Open Gis Consortium, hará que cualquier programa se pegue a ellos sin mucha traba.  Desde AutoDesk Civil3D, ArcGIS. Bentley Map, hasta gvSIG, QGis, etc.  Inclusive Google Earth/maps vía wms.

Comparándolo con las aplicaciones que antes he trabajado (GeoWeb Publisher y Manifold GIS), MapServer les supera al tener mucha difusión, producto de eso su página tiene suficiente información, ejemplos desarrollados, sin mencionar la comunidad de usuarios.  En el caso de GWP hay que trabajar mucho con las uñas y lo que hay de Manifold en Español es muy poco -dejando fuera Geofumadas para no entrar en contradicción-.

El soporte de datos es una maravilla.  No es el cielo pero se aproxima a lo suficiente: 

• Datos vectoriales o de Geodatabase:  Shape files, GML, PostGIS y un mundo más vía OGR, entre ellos DGN.
• Datos raster:  Tif georeferenciado y lo que deseemos vía GDAL.
• De salida, se puede generar jpg, png, pdf y por supuesto, estándares OGC.

Luego está el soporte multiplataforma.  MapServer puede correr sobre IIS, lo que lo vuelve amigable para usuarios de Windows/PC.  También sobre Apache, con lo que puede correr sobre Windows y Linux de maravilla, no solo para servir datos sino para navegar.  En el caso de Manifold, publicación solo IIS, si les hablas de Apache les pega congestión, aunque hay quienes han hecho sus piruetas.  Y en caso de Bentley, solo Windows, inclusive el despliegue web es un ActiveX que solo corre sobre Internet Explorer, a menos que se fume IDPR a lo sublime en cartucho espacial.

De más está decir, que no se ocupa pagar licenciamiento.  La licencia con Manifold Universal estaría por el orden de $600, la de Bentley GWPublisher por los US$ 10,000 con usuarios limitados y si fuera de GIS Server de US$ 15,000 para arriba.

Por último, veo una gran ventaja en el desarrollo.  Encontrar alguien que trabaje MapServer no es que sea así de fácil, pero se encuentra con mucha mayor facilidad que con las otras aplicaciones, inclusive vía remota como ahora lo estamos haciendo.  Un desarrollador que le conozca las tripas a Bentley GWPublisher no es tan fácil de encontrar, tiene que conocer Project Wise, Geographics, Microstation VBA y Bentley Map para sacarle provecho a un desarrollo robusto sobre Bentley Geospatial Server (Aunque admito que allí se hacen cosas maravillosas).  Un desarrollador de Manifold GIS, muy difícil aunque es solo .NET, y uno de GIS Server, seguro cobrará en función de cuanto vale la licencia.

Como instalarlo en 5 pasos

No hay muchos pasos, así como el principio del Génesis:

1. Descargue OSGEO4W de aquí
2. Instálelo, mínimo MapServer, Apache y un ejemplo.
3. Instale Apache y cree el servicio (o levante un directorio vía IIS).
4. Levante el servicio
5. Ejecute el ejemplo en el navegador

Sí, como el génesis, entre el verso 1 y 2 hay varias cosas que sucedieron en la rebelión de Satanás.  Generalmente levantar el servicio ya sea vía http://localhost/  o http://127.0.0.1/ ocupa su batallada, pero se aprende.

Será en la próxima que lo explicaremos.

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Sucede que si tenemos un archivo con mucha información, por ejemplo un dgn con 70 layers (niveles) y en determinado momento lo partimos quitando algunos niveles para ponerlos en otra capa, el archivo original sigue teniendo el mismo tamaño.  Inclusive le podemos borrar todos los datos y se mantiene igual, aunque que no tiene el histórico activado.

En este caso, tengo un mapa que tenía casi toda la información de un municipio, mide 17 MB.  He borrado casi todo pero sigue midiendo igual tamaño.

Con Microstation.

Hay quienes lo que hacen es abrir un archivo nuevo, llaman de referencia el mapa y lo copian vía Fence o lo exportan con Fence File. La desventaja de este método es que se puede perder el histórico en caso que se haya estado usando, también puede perderse cosas que estaban configuradas en el archivo vía settings / design file.

Así que la mejor manera es darle un purgante, el término lo acuñaron unos amigos en un curso porque a este proceso en AutoCAD se llama Purgue.

Para hacerlo se hace File / compress.  En la selección Options se configura que se espera eliminar, que incluye niveles no usados, estilos de línea, estilos de texto, bloques (cells), etc.

Una vez elegido se aplica Compress y listo, mi archivo de 17 MB bajó apenas a 1 MB.  También borró unos objetos que parecen fantasmas que se ven en el mapa pero no se pueden tocar.

Es posible configurar en Workspace / prefferences, y en la opción Operation, para que al salir de Microstation comprima el archivo.

Con AutoCAD

File > Drawing utilities > Purge

Aquí tiene una opción de ventaja, que muestra los items que no se pueden limpiar, y da una razón porqué.  Para seleccionarlos hay que usar la tecla Ctrl.

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Aprovechando la demo media noche, como refrescamiento a los amigos del desvelo.  Aunque como decía el gran maestro…

… eso viene en el readme.txt

Porque el libro de atributos

Esta es una lógica muy antigua de Geographics, pero que se sigue usando en proyectos que no quieren migrar y de alguna manera persiste en Bentley Map, basada en una estructura de proyecto en que las capas tienen dos niveles de organización:

• Un primer nivel llamado categoría, como ser Altimetría, Planimetría, Uso de Suelos, Catastral, Administrativa, Riesgos y Vulnerabilidad, Topografía, etc.
• El segundo  nivel se llama atributos (features), en este se organizan las capas de información.  Así en la capa catastral pueden ir los predios, manzanas, edificaciones, zonas, los sectores, etc.
• A nivel de Bentley Map existe ya subfeatures y anotaciones asociadas de forma dinámica, pero ese es otro rollo.

Todo esto es parte de un proyecto, al que ahora Bentley Map le llama Geographics legacy.  Su lógica era –y sigue siendo- muy práctica, pues al momento de programar aplicaciones como la tematización, publicación web, vinculación a base de datos o gestión controlada facilitaba el hecho de poder trabajar a nivel de identificadores que tienen los features y las categorías.

Lo que sucede es que esta parte de Geographics es necesario conocerla hasta que se ha trabajado en un proyecto existente.  Si se la muestran a un usuario el primer día de clases se va a desesperar por no encontrarle un sentido de uso a corto plazo y hasta puede llegar a pensar que es complicado cuando escuche acrónimos como ucf, idx, entitynum, mslink, vicinity, msgeo, entre otros.

Como crear el libro de atributos

Es conveniente tener definido en un archivo Excel al menos los nombres de las categorías y atributos que esperamos tener dentro de cada una.  Las propiedades específicas de cada uno de los features no tiene sentido tenerlas tabuladas sino más bien un mapa donde los hayamos ensayado y que tengan una apariencia aceptable o simbología convencional. 

Para acceder al libro de atributos se hace Project/set up.  Luego abrimos el proyecto asignando el usuario y directorio de conexión desde el panel.

Entonces seleccionamos Tables/feature Setup.  De esta manera tenemos acceso al panel  donde se pueden crear las categorías, definir los atributos, simbología, tabla a la que están vinculados e inclusive comandos asociados a los atributos.

Los botones de arriba cuestan un poco entenderlos el primer día sin una buena adrenalina encima, pero más o menos el orden es este:

• Para crear una categoría: Escribir el nombre de la categoría,  asignar el formato de extensión, archivo índice, luego botón Insert, y Comit para guardar en la base de datos.
• Para modificar una categoría:  Se toca la categoría, se hacen las modificaciones, luego el botón Update, y Comit para guardar.
• 
• Para crear features: tocar categoría, escribir el código, escribir el nombre, escribir las notas, luego botón match, tocar el objeto del mapa que tiene las características, luego Insert, luego Comit para guardar.
• Paramodificar features: tocar la categoría, tocar el feature, modificar las propiedades, botón Update, y Comit para guardar.

De esta forma se van creando categorías y atributos, que a su vez está siendo actualizado en la tabla features, del proyecto, sea este en Oracle, SQL o Access.

Como asignar atributos

Para poder asignar atributos a un objeto o construir sobre la marcha con el atributo respectivo se hace por medio de Tools/Feature manager. Aquí elegimos la categoría y el atributo, a esto se le llama Feature activo.

Luego para asignar, quitar, o consultar el atributo de un objeto se usa la herramienta Features, si no está activa se hace con Tools/Geographics / Features.   El primer botón sirve para elegir un atributo a partir de un objeto que ya lo tiene, los siguientes para asignar (attach) o quitar (detach). 

El cuarto botón es para resetear el feature activo y el último es para consultar los atributos que tiene un objeto en el mapa.

Como desplegar atributos

La magia de esto está en que una vez asignados atributos a los objetos, la herramienta Settings/Display manager permite apagar o encender features específicos. Para eso se activan en el check list, se usa Apply y Update para actualizar la visualización en la pantalla.

Esto no es lo mismo que un objeto en un nivel, en un color y un tipo de línea; es una propiedad de despliegue que sin importar el nivel o color que tengan los objetos, lo mostrará como lo dice el Feature book.  Para evitar la duplicidad, los objetos pueden compartir atributos, como es el caso de un lindero de manzana, que también es lindero de predio, coincide con lindero de zona y lindero de perímetro urbano.  La prioridad se define en la propiedad del feature llamada Display Order y priority. 

Para engañar un proyecto con una base de datos ya montada, se hace como lo expliqué la vez anterior.

Hacer esto con AutoCAD tiene otra lógica, y quizá por eso es que algunos al intentar hacerlo con Microstation tienen dificultades.  Por una parte, porque no hay mucha ayuda de como se hace y luego que la forma de hacerlo no es justo como lo hace AutoCAD.

Para esto, vamos a hacer un ejercicio, aunque sugiero que algunos principios básicos de Microstation se profundicen en caso que no se hayan usado nunca.

El mapa modelo y la hoja

El model es el espacio de trabajo, que está 1:1, donde se dibuja.  El ejemplo que estoy mostrando, es un mapa catastral y el view que está ampliando es un acercamiento de un indicador temático, todo construido sobre el model.

La hoja, (sheet) es lo que en AutoCAD se llama Layout, y es equivalente a un recuadro que está asociado al tamaño de papel en que esperamos imprimir.  Este es el que tiene la escala, pues el model siempre estará 1:1

La intención es crear un mapa de salida, que tenga un recuadro exterior, el mapa de fondo, el indicador en el extremo derecho y un acercamiento en la izquierda en un cuarto de círculo, tal como se muestra en este ejemplo:

A la antigua, quienes no saben usar esta funcionalidad hacen bloques (cells), copian, escalan, recortan, y hacen cosas para crear todo desde el model.  La desventaja es que si se va a hacer una modificación al mapa original nada de lo que se hizo sirve.

Como construir el Layout

Para construir esto, se utiliza la funcionalidad conocida como models dialog, o cuadro de modelos, que está al lado del comando references.  Si no está visible se hace botón derecho y se activa, tal como el Raster manager.

En este cuadro se parece mucho al de referencias, porque la lógica que tiene es justo esa, llamar mapas, el mismo u otros externos, definirle escala, crearle una figura de corte y ubicarlas en un marco de impresión.

Lo primero es crear la hoja, esto se hace con el botón nuevo y se configuran aspectos como:  Tipo de hoja, si es en 2 o 3 dimensiones, nombre del modelo, escala de las anotaciones, escala del estilo de línea,

Como construir el arreglo

Aquí las herramientas funcionan como si se estuviera trabajando en el modelo, rectángulos, líneas, shapes, textos.  Todo es igual, en versiones a partir de 8.9 conocida como Microstation XM se soporta transparencias.

La construcción es simple:  Un rectángulo de fondo, un cuarto de circunferencia, dos rectángulos pequeños.  Luego con la herramienta de crear regiones se hacen los agujeros por diferencia.

También se puede dar color de fondo a los objetos, jugar con la transparencia y la prioridad para ver cuales van delante o atrás.

Similar, sobre esto se pueden crear marquesinas para la información del proyecto, escala, número de hoja, retícula de coordenadas, logotipos, etc.

Incrustar mapas en los objetos

Se cargan los mapas como referencias en el cuadro del modelo, tantas veces como se espere llamar en los objetos.  Cada uno de ellos tiene un nombre lógico y una escala que está en función de la hoja de impresión.  Esto permite llamar acercamientos 2/3D en diferentes escalas dentro de la misma hoja, y abajo facilita algunas características de estilo y escala de textos, visibilidad de las raster o propiedades 3D para PDF.

Este mapa cae en algún lado, así que hacemos una copia de la figura que esperamos recortar y la ubicamos justo sobre el mapa.  En caso que no nos parezca el tamaño, le damos botón derecho y ajustamos propiedades cambiándole la escala.  Luego para hacer el recorte usamos el ícono de la tijera y tocamos la figura.

Luego el objeto recortado con todo y figura se puede mover al mapa, queda como se ve en la imagen siguiente.

El resto solo es probar, probar, equivocarse y seguir practicando hasta encontrar la maña.  Llamar referencia, definir escala, elegir objeto de recorte, recortar, ubicar en el mapa.  Eel resultado siguiente muestra el layout ejemplo ya armado.

En el caso de una retícula de mapas catastrales, no sería necesario estar partiendo los mapas finales para impresión, sino que se construirían los módulos personalizados sobre hojas con el nombre respectivo y con cuadrantes conteniendo de fondo la zona de interés.  En caso de números particulares para ese mapa como el número de bloque vecino, se podrían dibujar en el layout para mantener la topología sobre el model.

Para realizar aplicaciones, Microstation soporta diferentes lenguajes, entre ellos Microstation Development Language (MDL) que es el preferido por los gurús de Bentley.  También soporta basic antiguo dese hace muchos años y en un tiempo soportó Java, de allí aquella versión llamada Microstation J.

Pero para desarrollar con gusto y sin mucha vuelta, lo más práctico es sobre el módulo Visual Basic que viene con el programa, en versiones anteriores a XM(8.9) incluye un editor completo de Visual Basic 6.3, en las más recientes va más allá.

Para iniciarse

Es claro, que alguien que no tiene idea de programación no tiene mucho que hacer.  Sin embargo, para alguien que entiende la programación orientada a objetos, y ha jugado con Visual Basic 6, encontrará casi muerto de risa.  Con el programa suelen venir algunos ejemplos, pero aquí, el truco que he visto usar a los técnicos: Usar las macros.

Microstation facilita el guardado de rutinas en forma de macro en extensión mvba, al ver el código se facilita iniciarse en la forma como opera la programación para Microstation en lugar de hacerse mangas la camisa desde cero.  Por ahora usaré el ejemplo de los amigos mexicanos, que la semana pasada me pedían ayuda para tematizar en Geographics.

Como crear una macro. 

Utilities > macro > project manager.

Aquí se crea un nuevo proyecto, y se le asigna nombre. Usualmente quedan guardadas en Archivos de programa / Bentley / workspace / projects / vba pero se puede seleccionar cualquier destino.

Como guardarla. 

Para iniciar la grabación, se presiona el ícono de la rueda azul.  El programa guardará todo lo que se realice de allí en adelante.

Por ejemplo:  Colocar un fence del view, apagar todos los niveles con excepción de los linderos de manzana y centroides, trasladar enlaces de linderos a centroides, crear shapes en el nivel 62, apagar los linderos, trasladar enlaces de centroides a shapes, cargar comando para tematizar, tematizar de acuerdo al sector en que están las manzanas con un color específico para cada sector, colocar la leyenda.

El proceso se puede detener en pausa, o terminar con el ícono de cuadro rojo.  Si se presiona el botón play, el programa ejecutará la rutina completa tal como lo he guardado.  La utilidad de esto aún sin programación es sumamente interesante si se le logra sacar provecho, he visto menús hechos a pura macro por gente no programadora.

Si se desea que cada vez que ejecutamos Geographics se cargue la macro, se le activa la cuarta columna Auto-load, y eso creará una variable en el archivo msgeo.ucf.

Como editar el código. 

Para ver el código, se presiona el botón que abre el editor de Visual Basic.

Todo se guarda como un solo módulo, pero en caso de irlo haciendo paso a paso, facilita luego al integración de declaraciones.  También se puede ejecutar con la opción paso a paso, que permitiría ir ejecutando por partes como depurador.

El ejemplo que les estoy mostrando, que ya han trabajado más los amigos del norte, incluye por separado módulos para asegurar la conexión a la base de datos, la ejecución de la rutina de ligues, la creación de entidades ligadas, la aplicación del temático y uno para configuraciones globales.  El código puede llevar password, con lo que se impide que los operarios vayan a causar un desastre o facilitar la separación de librerías de clases que no deseamos compartir con el usuario programador.

Para no perder el impulso, más que el Alzheimer de vez en cuando nos traiciona, aquí les dejo parte de la consultoría gratuita que estuve dando a unos chicos de México, que se mantienen usando Geographics.

1. Los datos

Se cuenta con un mapa, que contiene cuatro sectores, luego cada manzana tiene boundaries y centroides.  El centroide tiene link a la base de datos, en la tabla manzanas, y también contiene el nombre del sector en la columna Cve_Sec.

De modo que en este caso, quiero tematizar las manzanas, en base al número de sector.  Aclararé este tema primero, pues fue necesario porque el enlace a la base de datos estaba a partir de los centroides y no de los shapes.

• Crear shapes.  Si no está visible, activamos la barra de herramientas Geographics, en el menú Tools > Geographics > Geographics. Para generar los shapes, apagamos todos los niveles, dejando solamente el nivel de manzana y centroides, hacemos un fence y elegimos el ícono llamado Create shapes.
  Se requiere un nivel que esté libre donde se almacenarán los shapes.
• Trasladar enlaces a los shapes.  Para esto, apagamos el nivel de lindero de manzana, y dejamos solamente el nivel de shapes y centroides.  Hacemos un fence y seleccionamos el cuarto ícono llamado Associate Linkages, indicando Centroid –> Shape y haciendo clic sobre la pantalla.
• Revisar enlaces.  La señal que todo está bien, es que al usar el comando Review Attributes, se levantan los datos que tenía el centroide.

2. Como tematizar

Para tematizar, seleccionamos Data base > thematic resimbolization. 

Nos aparece una ventana, en la que hay que configurar, a la derecha si queremos que la tematización sea solo visual o se guarde en una capa del mapa.  También si la queremos de todo el archivo, o de un Fence.  Luego en los botones de la izquierda, con Add, si deseamos hacer consultas vía queries específicos.

Seleccionamos el botón Auto, para indicar que esperamos que el programa busque categorías automáticamente. Allí seleccionamos la tabla Manzanas, y la columna Cve_sec, indicamos que las clases sean únicas, relleno, color base y nivel en que va cada capa.  Luego al hacer Ok, podemos volver a elegir otro color, pues los que muestra son un poco feos.

Y es todo, vean que al indicar Go, y hacer clic sobre la pantalla, están tematizadas las manzanas en base a los sectores.

3. Como colocar la leyenda

Para esto se hace Settings > Legend, y se elige en el panel la opción de dos puntos  o se define el tamaño en la unidad de medida que estamos trabajando, en este caso usaré 100 x 100 metros.

Con Bentley Map, eso otra onda, pero mucho más bondadoso.