Nuevo servicio de visualización WMS con el Mapa de Andalucía Multiescala

Publicado el 14.Marzo.2019 por IECA y archivado en Cartografía
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El Instituto de Estadística y Cartografía de Andalucía (IECA) ha desarrollado un nuevo Servicio de visualización WMS bajo el nombre Mapa de Andalucía Multiescala. El nuevo servicio proporciona una Base Cartográfica de Referencia a los usuarios de la IDE Andalucía en particular y a todos los usuarios de información geográfica en general, con una imagen armonizada de la Comunidad Autónoma, desde la pequeña escala del conjunto de Andalucía, a la escala de detalle con escalas 1:2.000 e inferiores, que permite una navegación sin saltos y con estilos comunes en todos y cada uno de los niveles de zoom que ofrecen los visores web o los Sistemas de Información Geográfica. Para ello se han utilizado series cartográficas oficiales en formato vectorial como fuentes de datos en todos los niveles, mucho más versátiles que la ráster a la hora de modelar la representación que se desea.

Visualización del Mapa Multiescala con el Software QGIS
Visualización del Mapa Multiescala con el Software QGIS

Servicio WMS con una imagen homogeneizada de Andalucía

La generalización del uso del Web Mapping, y con ello la utilización de cartografía proporcionada por internet, ha cambiado la forma en la que los usuarios consumen mapas, de tal forma que no es una mera cartografía estática en la web, sino servicios en los que se puede eligir el mapa que se quiere ver. Este nuevo paradigma ha permitido que los mapas multipliquen su funcionalidad, pero sin embargo ha sacrificado parte de la calidad estética que los mapas han tenido tradicionalmente. Este servicio que se publica hoy, está inspirado en esta reflexión y en su configuración ha habido un largo proceso de trabajo en el que se han contemplado las siguientes fases:

Identificación y selección de fuentes cartográficas oficiales a utilizar

En esta fase de desarrollo se trata de relacionar convenientemente los distintos niveles de zoom que permiten los visores web, con las escalas cartográficas, con el objetivo de que la generalización cartográfica fuera la apropiada al nivel de visualización seleccionado. Para aquellas escalas en las que la Comunidad Autónoma no disponía de cartografía oficial se han usado series publicadas por el Instituto Geográfico Nacional. El esquema de fuentes seleccionadas es el siguiente:

Esquema de fuentes según la escala
Esquema de fuentes según la escala

Generación de una leyenda temática común

El objetivo de esta fase es evitar las discontinuidades temáticas en los diferentes saltos de escala. Para ello, primero se definieron y crearon 11 grupos temáticos, siendo cada uno de ellos una capa del servicio web que se puede consumir individualmente. A continuación, de las 5 fuentes cartográficas seleccionadas, se asignarán las capas originales a cada uno de los grupos definidos.

Capas temáticas del Mapa Multiescala de Andalucía
Capas temáticas del Mapa Multiescala de Andalucía

Preparación de estilos de representación comunes

En esta fase, se trata de mantener la continuidad de la simbología de los objetos geográficos a diferentes escalas. En la siguiente imagen se puede ver la continuidad en el simbolismo cartográfico a tres niveles de escala, teniendo en cuenta que cada uno de estos niveles de escala se corresponden con una fuente de datos diferente; MTA 1:400.000 generado por el IECA para la escala 250.000, BTN25 (Base Topográfica Nacional a escala 1:25.000), producto del Instituto Geográfico Nacional a escala 75.000 y Base Cartográfica de Andalucía (BCA) producida por el IECA para la escala 25.000.

Estilos Comunes
Estilos Comunes

Mejoras en la Generación de los estilos SLD “Style Layer Descriptor”

En este punto se trata de mejorar la representación cartográfica asociada a las diferentes capas de información que componen el servicio WMS, tratando de acercar lo máximo posible la imagen del mapa en la Web a la imagen tradicional del mapa en papel. Para ello el trabajo se divide en dos grandes apartados:

Generación de SLD por unidades de terreno

El objetivo es mejorar la representación de los diferentes textos que componen una cartografía, de forma que se ajuste todo lo posible a la disposición que los objetos geográficos toman en el terreno. Para ello debemos tener en cuenta que en los servicios WMS los elementos lineales no tienen asociada superficie en su representación, sino que se representan por un número de píxeles concreto que permanece constante en todas las visualizaciones de nuestro mapa. Este es un sistema de trabajo correcto para un mapa asociado a una escala, mientras que para un mapa representado en un visualizador Web o cargado como servicio WMS en cualquier programa GIS no es la adecuada porque se distorsionan las superficies representadas conforme vamos variando los niveles de zoom. En la siguiente secuencia de imágenes se puede apreciar la representación de elementos lineales representados en píxeles (imagen superior izquierda) y por unidades de terreno (imagen superior derecha) y la correspondencia en las dimensiones reales de las diferentes unidades lineales al utilizar el sistema de unidades terreno (imágenes inferiores)

Imágenes con distintos estilos de capa representados en píxeles o unidades terreno

Por el motivo antes expuesto y de forma previa a la configuración de los ficheros SLD en unidades terreno, en metros, se procedió al estudio de los diferentes elementos lineales y se les asignó la anchura en metros “tipo”. De esta forma, las carreteras tienen una anchura definida, al igual que las autovías, líneas férreas o los diferentes cursos hidrográficos.

Mejoras en el tratamiento de la toponimia

La publicación de topónimos y otros elementos textuales en los “Servicios de Mapas Web” (WMS) vectoriales, presenta unas posibilidades en la representación de los textos muy limitadas, dado que estos textos son capas independientes no asociadas a elementos geométricos de los que puedan adoptar su geometría. Por ello, el objetivo de este punto es mejorar la representación de los diferentes textos que componen una cartografía, de forma que se ajuste a la disposición que los objetos geográficos toman en el terreno.

Partiendo de esta realidad, el IECA ha desarrollado un procedimiento automático por el cual los textos publicados en los WMS reproducen la forma y el tamaño de las representaciones originales de topónimos generadas en el procedimiento de maquetado del mapa que se elabora para su impresión. En este caso se ha implementado el procedimiento automático para las capas de texto creadas en origen en formato “annotation”, propio de ArcGIS.

La idea básica del proceso consiste en crear una geometría lineal, que coincida con la línea media del polígono hipotético que contiene el texto a representar. Una vez creada esta geometría lineal, se le asocia el texto a representar en el servicio WMS. El proceso es secuencial y cuenta con varios scripts desarrollados en Python.

De forma resumida, los pasos necesarios son:

  • Estudio de la forma de representación de la toponimia de cada uno de los fenómenos físicos existentes en nuestro mapa y categorizarlas en tres tipos: puntual, lineal y lineal-angular.

Ejemplos de toponimia

  • Generar por medio de polígonos de Thiessen la línea central de los polígonos virtuales en los que se encuentran las anotaciones de ArcGIS.
  • Generar una capa shp lineal siguiendo la línea generada en el paso anterior. En la siguiente imagen se pueden apreciar las diferentes fases para la generación de la línea media a la que asociar el texto.

Generación de la línea media a la que asociar el texto

  • Publicar en GeoServer la toponimia siguiendo la línea propuesta en el shp descrito en el paso anterior.

Una vez finalizado el procedimiento descrito en los apartados anteriores, el resultado final se puede constatar en la siguiente figura, dónde se puede ver la similitud en lo que se refiere a la forma los textos correspondientes a los “Río Fardes” y “Río Gor”, en el servicio WMS ráster a la izquierda y vectorial en la derecha.

Comparación entre la representación de las etiquetas en un servicio WMS raster (izquierda) y vectorial (derecha).
Comparación entre la representación de las etiquetas en un servicio WMS raster (izquierda) y vectorial (derecha).

Hasta la fecha se ha implementado el procedimiento para los servicios WMS vectoriales de la Base Cartográfica de Andalucía (BCA), para el Mapa Topográfico de Andalucía a escala 1:400.000 y para el Mapa Multiescala de Andalucía.

Finalmente, al ser la capa de toponimia independiente y tener una geometría acorde con el elemento al que representa, es posible reutilizarla en diferentes WMS de forma independiente.

Conclusiones

El uso general de los servicios WMS creados por las distintas administraciones públicas, hace necesario el esfuerzo de los organismos creadores de los mismos para facilitar su uso, optimizando los recursos por medio de la reutilización de la información ya generada por otras administraciones públicas. Se debe cuidar con especial interés la representación gráfica de los diferentes elementos, teniendo como referente el mapa en papel, de manera que la elección del color, fuente, forma y escalado de los textos cartográficos no sea incompatible o dificulte el consumo de mapas vía servicios web.

Según esta lógica de trabajo la generación de un único servicio interoperable estándar que abarca la totalidad de las escalas de visualización, fruto de la información preparada en dos administraciones distintas, la Administración General del Estado por medio del Instituto Geográfico Nacional, más la autonómica por medio del IECA, facilita el uso y la consistencia formal del producto presentado.

En lo que se refiere a las novedades en la generación de los ficheros de estilo SLD, facilitan la calidad cartográfica del producto final, tanto porque la representación de los elementos lineales y puntuales es acorde al tamaño físico del fenómeno descrito en todas las escalas, como por la reproducción de la forma, tamaño y color en los textos y topónimos de los mapas originales de los cuales se obtienen.

La ruta para la visualización y consulta del Servicio WMS presentado es:
http://www.ideandalucia.es/services/andalucia/wms?

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