OpenGeoData Italia 2014 Fabio Rinnone e Gianfranco Di Pietro “Come costruire una APP con i dati...

IntroduzioneWeb-Mobile-GIS

Realizzare un Web-Mobile-GISCasi di studio

Web-Mobile-GIS e Open Data geograficiDue casi di studio pratici

Dott. Ing. Gianfranco Di Pietro Dott. Fabio Rinnone

Geofunction SrlsVia L. Sturzo 71

93015 Niscemi CL, Italia

Conferenza OpenGeoData Italia "Istruzioni per il RI-uso"Roma, 27 febbraio 2014

Di Pietro, Rinnone Web-Mobile-GIS e Open Data geografici



Outline

1 IntroduzioneCos’è un WebGIS?Limiti dei WebGIS

2 Web-Mobile-GIS

3 Realizzare un Web-Mobile-GISPre-elaborazione dei datiEsportazione dei datiImplementazione dell’app

4 Casi di studiolocal_idMobileMap Enna




Cos’è un WebGIS?Limiti dei WebGIS

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2 Web-Mobile-GIS







Cos’è un WebGIS?

Definiamo WebGIS l’estensione web degli applicativi nati esviluppati per gestire la cartografia numerica.La principale finalità del WebGIS è la comunicazione e lacondivisione con altri utenti delle informazioni georiferite.





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2 Web-Mobile-GIS







Limiti dei WebGIS

La recente forte spinta verso i sistemi mobile, dovuta allaneonata necessità di condividere e scambiare le informazioniovunque ci si trovi e non necessariamente attraverso unapostazione fissa, confluisce nella necessità di sviluppareapplicati orientati a dispositivi mobile.




Il Web-Mobile-GIS

Un Web-Mobile-GIS è un applicativo software per laconsultazione in situ su dispositivi di tipo mobile di largoconsumo (smarthpone e tablet) dotati di sensore GPS econnessione ad internet.




Pre-elaborazione dei datiEsportazione dei datiImplementazione dell’app

Il processo di realizzazione di un Web-Mobile-GIS comporta leseguenti fasi:

Pre-elaborazione dei dati

Esportazione dei dati

Implementazione dell’app





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2 Web-Mobile-GIS







Pre-elaborazione dei dati

I dati spaziali e geografici, provenienti da fonti diverse e aventidatum differenti, sono opportunamente trasformati per unutilizzo GIS ready.





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2 Web-Mobile-GIS







Esportazione dei dati

Successivamente alla fase di pre-elaborazione i dati sonoesportati in svariati formati.Formati di rappresentazione basati su XML:

KML: Keyhole Markup Language

GML: Geography Markup Language

Formati testuali adatti all’importazione in DBMS:

CSV: Comma-separated Values

SQL: Structured Query Language





Keyhole Markup Language

Linguaggio basato su XML sviluppato da Keyhole, Inc.(acquisita da Google nel 2004)Usato per la gestione dei dati spaziali su Google Earth eGoogle MapsStandard aperto riconosciuto dall’OGC (Open GeospatialConsortium)





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2 Web-Mobile-GIS







Implementazione

La terza fase consiste nell’implementazione dell’app perdispositivi mobile.Le strategie di implementazione possono essere differenti:

Web-app: sviluppata interamente con tecnologie web(HTML, Javascript, CSS) ed orientata all’utilizzo mediante ibrowser integrati nei dispositivi mobile.

App ibrida: sviluppata con tecnlogie web, installabile edeseguibile nativamente sui principali devices (Android,iOS, Windows Phone, etc.)

App nativa: sviluppata specificatamente per un sistemaoperativo mobile, utilizzando uno dei linguaggi diprogrammazione supportati dal particolare sistemaoperativo




local_idMobileMap Enna

Casi di studio

Presenteremo due casi di studio pratici:

local_id

MobileMap Enna





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2 Web-Mobile-GIS







local_id

Where is your local identity?

local_id è un app per dispositivi Android che permette divalutare le performances urbanistiche e territoriali di areemetropolitane al fine di individuare la zona ideale secondo leaspettative dell’utente.





La versione 0.1 dell’applicazione contiene i dati delComune di Milano estrapolati dal portale dati.comune.

milano.it.

Per le analisi territoriali sono state sfruttate le mappe diOpenStreetMap

I dati acquisiti ed elaborati sono rappresentati in mashupcon le mappe di Google, contenenti i Punti di Interesse e ilrating della zona in base alle proprie aspettative


dati.comune.milano.it

dati.comune.milano.it




Geo-dati usati

Superfici ZTL

Aree di fruizione per cani

Playgrounds

Orti comunali e didattici

Associazioni culturali

Biblioteche ed archivi

Centri di aggregazione giovanile

Centri di aggregazione multifunzionali

Altezza edifici

Popolazione residente

Scuole (primarie, secondarie, etc.)





Geo-dati usati

Cinema

Edicole

Farmacie

Stazioni ferroviarie

Impianti sportivi

Musei e spazi espositivi

Asili nido

Parcheggi di interscambio

Piscine

Sedi università

etc.





Scopo

Valutare la best zone in base alla propria Local Identity.





Come funziona

I valori di input che l’utente inserisce sono le proprie aspettativedi NIL (nucleo di identità locale) ideale in termini di

Sport: fare sport in centri sportivi, piscine e parchi pubblici

Cultura: presenza di cinema, musei, teatri, e sedi per leattività culturali

Accessibilità: possibilità di accesso con i mezzi pubblici,collegamenti e fruibilità

Tempo libero: presenza di diverse occasioni per il tempolibero

Natura: un nucleo con tanto verde ed ecosostenibilità

Istruzione: presenza di scuole e istruzione

Vivibilità: nucleo urbanisticamente accogliente





Spatial Analysis

Per ogni zona NIL sono calcolate attraverso algoritmi GIS leseguenti informazioni territoriali:

Presenza e consistenza dei servizi (aggregazione di infopuntuali)

Analisi demografica della popolazione, attraverso i datidegli edifici (area, altezza, etc.) per ricavare le densitàabitative

Superfici disponibili per abitante (parchi giochi, zone verdi,etc.)





NIL Rating Analysis

È stato implementato un algoritmo di calcolo per il rating

personalizzato del NIL che prevede la predisposizione diapposite matrici per i dati e di un vettore per i 7 parametri diinput (le aspettative del NIL ideale).Successivamente vengono analizzate linearmente leperformance dei singoli NIL e vengono calcolati punteggi pesatiin base alle esigenze di input.Il punteggio finale è un vettore che viene utilizzato per il ratingcomparativo tra le zone.





Funzionalità

Punti di interesse





Funzionalità

Poligoni NIL





Funzionalità

Parametri utente





Funzionalità

Visualizzazione rating





Implementazione

MySQL with Spatial Extensions

JSON Parser (written in Java)

Google Maps Android API v2

JTS Java Topology Suite





MySQL with Spatial Extensions

RDBMS (Relational Database Management System)proprietà della Oracle Corporation

Supporta estensioni spaziali per consentire la generazione,la conservazione e l’analisi di informazioni spaziali

Gli elementi spaziali gestibili possono essere punti, linee epoligoni

La rappresentazione dei dati spaziali è in formato WKT(Well Known Text)





Well Known Text

WKT è un linguaggio creato per rappresentare oggettigeometrici (punti, linee, poligoni, ma anche poliedri) emulti-geometrie, ovvero collezioni di singole geometrie.

GeometryPoint, MultiPointLineString, MultiLineStringPolygon, MultiPolygon, TriangleCircularStringCurve, MultiCurve, CompoundCurveCurvePolygonSurface, MultiSurface, PolyhedralSurfaceTINGeometryCollection





Well Known Text

POINT(6 10)

LINESTRING(3 4,10 50,20 25)

POLYGON((1 1,5 1,5 5,1 5,1 1),(2 2, 3 2, 3 3,

2 3,2 2))

MULTIPOINT(3.5 5.6,4.8 10.5)

MULTILINESTRING((3 4,10 50,20 25),(-5 -8,-10

-8,-15 -4))

MULTIPOLYGON(((1 1,5 1,5 5,1 5,1 1),(2 2, 3 2,

3 3, 2 3,2 2)),((3 3,6 2,6 4,3 3)))

GEOMETRYCOLLECTION(POINT(4 6),LINESTRING((4

6,7 10)))

POINT ZM (1 1 5 60)

POINT M (1 1 80)





JSON Parser

JSON (JavaScript Object Notation) è un linguaggio basatosu Javascript usato per lo scambio di dati tra client eserver.

Occorre implementare un parser Java per la gestione deidati in formato JSON





Google Maps Android API v2

Framework per l’integrazione delle mappe di Google suapplicativi nativi Android

Le API gestiscono autonomamente l’accesso ai server diGoogle MapsConsentono di aggiungere ad una mappa:

Icone ancorate in specifiche posizioni sulla mappa(Marker)Linee (Polyline)Poligoni (Polygon)Immagini sovrapponibili alla mappa di base (TileOverlays)





JTS Java Topology Suite

Framework open source, sviluppato da Vivid Solutions inlinguaggio Java

Fornisce un insieme di API per la gestione di geometrie 2D

Tramite la classe WKTParser permette il parsing distringhe WTK





DBMS

MySQL è la scelta migliore? Alternative:

PostgreSQL with PostGIS (Virtual server needed!)

SQLite with Spatialite (Android NDK needed!)





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2 Web-Mobile-GIS







MobileMap Enna

MobileMap Enna è un’app per dispositivi Android chepermette di consultare ed interrogare su smartphone e tablet lecartografie e i datasets istituzionali della Provincia Regionale diEnna.





Livelli consultabili

Carte Natura: tipi di paesaggio, unità di paesaggio

Carta dell’intervisibilità del territorio

Cave attive

Densità di popolazione (2011)

Distretti turistici e tematici

Farmacie

Impianti eolici

Impianti fotovoltaici





Livelli consultabili

Modello digitale del terreno (DTM)

Patrimonio archeologico storico-architettonico

Rete ospedaliera

Rete trazzerale

Rilievo 3D

Rete stradale provinciale

Siti Unesco 2012 (by Min. B.A.C.)

etc.





Funzionalità

Localizzazione





Funzionalità

Ricerca indirizzo (geocoding)





Funzionalità

Selezione livelli





Funzionalità

Interrogazione livelli





Architettura I





Architettura II





Implementazione

Due strategie differenti di implementazione:

Web-app accessibile da browser

App ibrida per dispositivi Android





Web-app

Sviluppata interamente con tecnologia web

Accessibile da qualunque browser per dispositivi mobile

Compatibile con la maggior parte dei sistemi operativimobile (Android, iOS, Windows Phone, etc.)

Accessibile tramite URL o QR Code





Framework utilizzati

Per lo sviluppo della web-app sono state utilizzate le seguentitecnologie web:

OpenLayers

JQuery Mobile





OpenLayers

Libreria implementata in linguaggio Javascript, rilasciata inlicenza open BDS 2-Clause License, che permette divisualizzare mappe interattive in browser web, consentendo diaccedere, attraverso apposite API, a fonti di informazionigeografiche presenti in rete:

WMS: Web Map Service

WFS: Web Feature Service

Google Maps

Bing Maps

OpenStreetMap





JQuery Mobile

Framework touch-optimized, implementato in linguaggioJavascript, derivato da JQuery

Rilasciato in licenza MIT

Ottimizzato dispositivi mobile

Supporta la creazione di temi grafici personalizzati

Progettato per la costruzione di interfacce user-friendly





App ibrida

Versione dell’applicazione sviluppata sia con tecnologia webche nativamente.L’applicazione ibrida ha le seguenti caratteristiche:

Sviluppata, in linguaggio Java, per dispositivi Android

Android SDK, API Level 8 (Froyo, 2.2.2)

Interfaccia web implementata con OpenLayers eJQueryMobile





Apache Cordova

Framework open source, distribuito in licenza Apache 2.0

derivato da PhoneGap.

Si presenta come una sorta di contenitore diun’applicazione web: la sua interfaccia è una WebView

che occupa l’intero schermo del dispositivo, all’internodella quale è eseguito il codice HTML e Javascript dellarisorsa web.

Consente l’interfacciamento del codice Javascriptdell’interfaccia web, con le componenti native deldispositivo Android, in questo caso con il sensore GPS.





Sviluppi futuri

Implementazione nativa su piattaforma Android (giàrealizzata per MobileMap Agrigento)Funzionalità di realtà aumentata mediante la libreria opensource Mixare





Realtà aumentata

Mixare è un motore di realtà aumentata open source. Ha leseguenti caratteristiche:

Rilasciato in licenza GPLv3

Multipiattaforma (Android, iOS)

Applicazione stand-alone

Integrabile come libreria in app Android


Bibliografia

Bibliografia I

Di Pietro G., Rinnone G.Web-mobile-GIS, la nuova frontiera di pubblicazione deidati cartografici.Biallo G. (eds.)Dati geografici aperti - Istruzioni l’uso.Associazione OpenGeoDataItalia, Roma. 2013.

Open Data Territorio Enna.http://www.opendataterritorioenna.it

local_id: Where is your local identity.http://www.slideshare.net/geofunction/

localid


http://www.opendataterritorioenna.it

http://www.slideshare.net/geofunction/ localid

http://www.slideshare.net/geofunction/ localid

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