Introducción a las tecnologías de GeOrellana

El capítulo da una muy breve introducción al sistema GeOrellana desde un punto técnico, dirigiéndose a todos los usuarios e interesados del sistema y no exclusivamente a técnicos y profesionales que usan GeOrellana como herramienta de trabajo.

La iniciativa GeOrellana implementa las tecnologías, arquitecturas, herramientas tecnológicas descritos en los siguientes apartados. Además se consideran aspectos la seguridad y del mantenimiento del sistema. Temas no puramente técnicos como estándares y normas el marco legal para la información geoespacial se describen en los apartados correspondientes.

Siendo un artículo general con fines introductorios, algunos conceptos están descritos de manera muy simplificada para facilitar la compresión. Los capítulos correspondientes en esta Wiki tratan los temas tocados en esta introducción a mayor detalle.

En esta Wiki hablamos de geodatos, geoinformación, IDEs y SIG del GADPO: la iniciativa GeOrellana.

Geodatos, datos geográficos o geoespaciales son datos con relación espacial. Más de 80% de los datos tratados por el GADPO son geodatos. Según esta definición, el geodato no es la localización per se, por ejemplo la de un sitio turístico o el área de una plantación, sino es el dato completo del fenómeno geográfico correspondiente, es decir la geometría y los atributos alfanuméricas como por ejemplo nombre, tipo de plantación, descripción, entre otros, e incluyendo también las relaciones que tiene con otros objetos geográficos.

La geoinformación son geodatos procesados que se relacionan. En otras palabras, la geoinformación es geodato con sentido. Usamos Sistemas de Información Geográfica (SIG) o procesamientos web para acceder a información implícita.

La Infraestructura de Datos Espaciales (IDE) es la columna vertebral del gobierno electrónico implementado en el GADPO, permitiendo el acceso harmonizado a geodatos, y los SIG son imprescindibles al darle sentido a los geodatos accesibles a través de la IDE. El Geoportal es un componente central de la IDE y un elemento clave de los SIG GeOrellana, facilitando el acceso unificado a geodatos e información distribuido.

El acceso a la geoinformación de la infraestructura de datos (IDE) del GADPO se realiza mediante internet. La arquitectura informática empleada se denomina cliente-servidor.

Ejemplos para clientes son el Geoportal GeOrellana o los Sistemas de Información Geográfica (SIG) de escritorio como QGIS o un navegador web.

La comunicación entre los clientes y servidores se realiza mediante servicios web de información geográfica estandarizados por la OGC y convertido en normas de la familia ISO 19100 por el comité técnico TC211, y reconocidos en Ecuador.

Esta arquitectura, un caso específico de la arquitectura cliente-servidor, se denomina Arquitectura Orientada a Servicios, o en siglas ingles SOA para Service Oriented Arquitecture.

El servidor GeOrellana, en este contexto también llamado “Nodo” GeOrellana de la Infraestructura de Datos Espaciales (IDE), y otros nodos de la red.

Un servidor o un nodo de la red es, al mismo tiempo, también cliente de otros servidores, como ilustra el gráfico anterior. Por ejemplo, el nodo SNI es cliente del servidor GeOrellana de esta manera hace disponible, como servidor, la geoinformación del GADPO. O el servidor GeOrellana puede funcionar como cliente del servidor del IGM y del MAE. En los colores morado y amarillo están ilustrados clientes de escritorio (e.g. Windows) o dispositivos móviles (p.e. tablets con Android)

El sistema GeOrellana, como ilustra el siguiente gráfico, se compone de

  1. los Sistemas de Información Geográfica (SIG) temáticos que usan el acceso unificado a los geodatos y la geoinformación corporativa para editar, integrar, almacenar, gestionar, procesar, analizar y visualizarla (lado izquierdo del siguiente gráfico) y
  2. de la Infraestructuras de Datos Espaciales (IDE) que, a través de una página web, el geoportal, habilita el acceso unificado a la geoinformación y a los geodatos (lado derecho) y a sus descriptores los metadatos.

Este gráfico es una simplificación - al que en realidad pueden existir una multitud de bases de datos y de servidores de mapas/geodatos tal como está descrito en el apartado anterior arquitectura técnica. Por ello hablamos de acceso unificado a geodatos distribuidos. No se pretende desarrollar una base de datos única centralizada, más bien un sistema en red, compuesto por muchos SIG diferentes adaptados a usos específicos y también con una multitud de catálogos (geoportales) enlazados entre si.

Ejemplos para un Sistema de Información Geográfico (SIG) son, entre otros, el SIG forestal, un SIG de monitoreo, una aplicación de información turística para celulares, o un atlas digital socio-económico de la provincia.

El Geoportal, un elemento de la Infraestructura de Datos Espaciales (IDE), permite al usuario buscar y encontrar datos en un catálogo, además acceder a las descripciones de los datos, los metadatos. Metadatos incluyen información que permite evaluar al usuario si los geodatos encontrados sirven para un propósito específico: Personas y datos de contacto, restricciones legales, frecuencias de actualización, la precisión y exactitud de los datos, así como información sobre la distribución del dato entre otro. También incorpora a un visor de mapas que permite (pre)visualizar los geodatos usando servicios web de mapas (WMS, Web Map Service).

El servidor GeOrellana implementa los estándares de información geográfica cumpliendo las políticas nacionales de información geoespacial, y que puede ser usado por los diferentes coordinadores como base para sus SIG y aplicaciones móviles geoespaciales.

El software geomático del servidor GeOrellana es un sistema de gestión de bases de datos espacial, un servidor de catálogo y un servidor de mapas/geodatos. Para la documentación se usa esta Wiki. Los componentes software del servidor son libres y abiertos, así como su integración y la documentación correspondiente.

Todas las adaptaciones realizadas en el código fuente se documentan en esta Wiki y/o se hacen disponible a través del repositorio git GeOrellana público en https://github.com/georellana

El modelo lógico y conceptual de datos usados se ha desarrollado a partir del Catálogo Nacional de Objetos Geográficos versión 2 publicado por SENPLADES y un borrador de una versión actualizado publicado por el IEE, vea también el apartado geodatos en esta Wiki. El modelado de geodatos es un proceso dinámico y continúo, adaptándose a nuevas necesidades a los datos.

Los datos geográficos se almacenan en un sistema de gestión de base de datos espacial (SGBDE) uando el software PostgreSQL/PostGIS. La base de datos contiene schemas con el fin de crear una estructura temática interna. El acceso directo al SGBDE se realiza exclusivamente con fines administrativos y para la implementación de los modelos de datos.

Mediante los servicios web geoespaciales se realiza la edición, actualización, el uso, la difusión, la entrega y el intercambio de los geodatos.

Para el acceso a información geográfica son de interés, sobre todo, el servicios web de mapas (WMS) y el servicio web de fenómenos/objetos (WFS):

  • El Servicio Web de Mapas (WMS) provee imágenes de mapas, por ejemplo en formato jpeg o png. El fin es la visualización de la información, no permite guardar, editar, transformar o analizar los geodatos con SIG.
  • El Servicio Web de Fenómenos/Objetos (WFS) provee geometrías con sus atributos en formato vectorial, que pueden ser guardados, editados, transformados o analizados con un SIG.

Otro servicio web implementado por GeOrellana es el servicio de catálogo (CSW, Catalog Service Web), que permite la búsqueda de información geográfica según sus descripciones.

Las estándares descritas se implementan con herramientas libres, en otras palabras, todo el software usado así como su integración es libre.

Los URL de servicios están listados en el apartado servicios web.

Existen diversas medidas que pretenden garantizar la seguridad de la información, entre ellos:

  • Copias de respaldo regulares, la información de la base de datos se respalda durante jornadas laborales cada 1,5 horas.
  • Un protocolo de recuperación permite una rápida recuperación del servidor después de catástrofes.
  • El servidor y el servidor de respaldo están ubicados en datacenters conformes con la norma de seguridad de la información ISO 27001 (Protección a incendios, físicamente en lugares diferentes, entre otras medidas de seguridad. Vea también el folleto).
  • Encriptación de las copias de seguridad, las conexiones y datos transferidos en la web, así como del disco duro del servidor.
  • Contraseñas seguras y cambios de las contraseñas trimestrales. Usuarios profesionales de GeOrellana almacenan sus contraseñas en una base de datos encriptada.

El acceso a los geodatos y la geoinformación interna, sea información sensible y restringida (p.e. datos personales) o información en desarrollo que aún no se ha validado y publicado, se encuentra protegido, acceso requiere usuario y contraseña. Las reglas de acceso se especifican por el responsable del conjunto de datos.

Para la visualización, actualización, edición y el análisis de la geoinformación de GeOrellana recomendamos a los técnicos del GADPO el uso del SIG de escritorio QGIS. QGIS es un SIG libre que está usado también por el Instituto Geográfico Militar del Ecuador (IGM) y administraciones de muchos países. El proyecto QGIS es ampliamente documentado en español, manuales y ayuda se puede consultar en la documentación oficial de QGIS, así como mediante los cursos internos y los manuales de procedimientos.

No obstante los estándares OGC usados para el acceso a la información (WMS, WFS, WPS y CSW) están suportados también por otros SIG, sean de licencia libre o comercial, por lo cual no se limita al uso de QGIS para el acceso profesional a la IDE GeOrellana. La extensión de ESRIs ArcMap Production Mapping suporta a partir de la versión 10.3.1 patch 1 también el estándar WFS-T usado para la actualización de geodatos en el servidor, por lo cual no hay inconveniente técnico para usar ArcGIS como cliente del servidor GeOrellana.

Información detallada relacionado con los componentes software implementados vea también la descripción técnica de los componentes software del sistema.