Innovazione e infrastrutture cloud per lo sviluppo di applicativi web e mobile orientato alla...

Roberto [email protected] Cagliari 30 Settembre 2015

Innovazione e infrastrutture cloud per losviluppo di applicativi web e mobile orientato

alla geomatica in contesto Smart City

Il principale obiettivo è realizzare un sistemache permetta: la pubblicazione di dati geograficidi grandi dimensioni, una fruizione veloce deicontenuti e la gestione degli stili dirappresentazione sui client.

- Gli standard OGC: WMS, WFS, WCS.

Obiettivi

Cagliari 30 Settembre 2015

1. deployment, archiviazione, gestione e interrogazionedi dati Geografici tramite il meccanismo ditassellamento (tiling) vettoriale. 2. utilizzo di un motore NoSQL per consentire maggiorescalabilità nella gestione dei dati .

Soluzioni


3. L'accesso al dato deve essere immediato quindi sarà

● privilegiato il metodo di accesso diretto altassello per chiave (key-value)

● limitato il numero di indici secondari e, nel caso siainevitabile, verrà utilizzato il map() senza ilreduce()

● limitata a 20KB la dimensione del tassello erogato● separata la gestione dell' informazionealfanumerica da quella geografica

Soluzioni


Allo stato dell'arte non esistono standard per i tassellivettoriali, i formati più usati sono:

● MVT (Mapnik Vector Tiles) ● TopoJSON

si è optato per un formato JSON ad hoc ma con

struttura più “compatta” del topoJSON

La parte alfanumerica e quella geometrica sono gestiteseparatamente

Scelta dei formati e della strutturadel tassello


I tasselli seguono (!in parte) le specifiche “Slippy maptilenames” :

● I tasselli con le geometrie sono dei documenti JSONcontenenti le coordinate proiettate nei pixel rispettoall'origine dell'area del tassello (256 × 256 pixel); siesegue una proiezione ed una semplificazione

● Ogni tassello è identificato da un livello e duecoordinate x,y :

x : [ 0,.., 2^zoom - 1] ( da 180°W a 180°E)y : [ 0,.., 2^zoom - 1] ( da 85.0511°N a 85.0511°S)



Ogni documento è univocamete identificato da unachiave che contiene anche l'associazione tra stratoinformativo e tassello:

id tassello = <nome>:<x>:<y>:<zoom>:<pagina>



E' evidente che:● geometrie poligonali vaste con pochi verticideterminano per i zoom alti ( e.g zoom = 17), uno sprecodi risorse (vertici aggiunti, numero tasselli)

● geometrie dense a livelli di zoom bassi (e.g zoom = 9 )possono dare luogo a tasselli di grandi dimensioni

● il numero di livelli dovrebbe essere scelto sulla basedel dato. Un esempio :

n°vertici / area di interesse in numero tile



→ tasselli adiacenti interamente contenuti nellostesso poligono potrebbero essere aggregati erecuperati tramite indice spaziale:

I Macro-tasselli





Tasselli livello 10Tasselli livello 15 (di 18)

Gli spazi bianchi Sono occupati dai macro-tasselli

Se lo strato informativo contiene una topologia (e.ggrafo stradale, limiti amministrativi ) è utile avere unatopologia anche nel tassello riducendo i vertici presentinel tassello per gli zoom bassi. Possibile utilizzo di un valore di controllo: n°vertici “condvisi” nel tassello

nota: nella realizzazione finale non è stato applicato



{ "bbox": { "type":"Polygon", "coordinates": [[[12.45026,44.94342],

[12.45026,44.94536], [12.453,44.94536], [12.453,44.94342], [12.45026,44.94342]]] }, "objs": [ {"id":"016921","g":"3((0034ff88ffff00ff0034))"}, {"id":"020142","g":"3((ff8800340000ff00ff88))"}], "id":"landuse:70069:47178:17", "page":1, "pages":1}



{ "_comunibbox_": { "type": "Polygon", "coordinates": [ [[8.13077,40.65175],[8.13077,40.8693],[8.6436,40.8693], [8.6436,40.65175],[8.13077,40.65175]]] }, "gid": 128, "istat": 90064, "nome": "Sassari", "regione": "Sardegna", "subregione": "Sassarese", "id": "comuni:001"}

!! informazioni alfa numeriche e la script injection le “



Modello del dato di riferimento


Scelta del motore NoSQL


A) Utilizzo indici spaziali su geometrie poligonali,lineari e puntuali --> scelta di soluzioni che utilizzanoR-Tree

B) Indirizzamento diretto e utilizzo documenti JSONper rappresentare i tasselli -> scelta NoSQL orientatoai documenti

C) Semplicità, velocità e strumenti accessori ->Couchbase (couchbase.com) nella versione Community

Gestione del dato


- Unica collezione \ database (bucket) di oggetti pertutti gli starti informativi

- Utilizzo della codifica dell'identificatore tassello edell'oggetto con le informazioni alfanumeriche perrisolvere l'associazione tra strato informativo, tassellivettoriali e informazioni alfanumeriche

- Creazione dinamica dei tasselli con le informazionialfanumeriche


Progettazione dell'infrastruttura

Numero 2 server Dell PowerEdge R420 ciascuno dei quali con caratteristiche:

→ 2 processori ( 2.50GHz, 15M di cache,7.2GT/s QPI, Turbo, 6C, 80W, DDR3-1600MHz ) → 48GB di memoria → 2 Dischi Rigidi (600GB, SAS 6Gbps )

Progettazione dell'infrastruttura



Couchbase

Couchbase


Couchbase

L'erogatore dei tasselli: Inno

Cagliari 30 Settembre 2015http://inno.crs4.it/inno

ETL (Extract, Transform and Load)ed il portale innomanager


Accessorio indispensabile al sistema

● perchè l'uso di un ORDBMS (Postgresql+ Postgis) neldimostratore innomanager: - risorse disponibili - efficienza

● Variando disponibilità risorse possibili altre soluzioni.

● Import da shapefile perchè...

Il gestore degli oggetti


WorkDAO

JDBC

psql

WorkThread

cbdocloader

Couchbase Java Client

WorkThreadWorkThread WorkThread


Inno: https://github.com/crs4/inno

Innomanager: https://github.com/crs4/innomanager

Github


Grazie dell'ascolto

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