Msc. Ing. José Luís Capote Fernández,

1. Proyecto “Evaluación y potenciación del papel de las Infraestructuras de Datos Espaciales en el desarrollo sostenible en América Latina y el Caribe” 4-8 de diciembre, 2006. Buenos Aires. Argentina. Enlazando las necesidades del usuario final con los datos en la IDE Nacional aplicando geo-consultas con Tocororo Linking the needs of the end user with the data into the National SDI applying generic geo-queries with “Tocororo” Msc. Ing. José Luís Capote Fernández, Msc. Ing.Rafael Cruz Iglesias, Msc. Lic. Guillermo González Suárez, Msc. Lic. Osmani Herrera González, Tec. Liset Becerra Lugones Grupo Empresarial GEOCUBA internacional@geocuba.cu

2. Enfoque del Trabajo • Alto costo de las Aplicaciones de Sistemas de Información Geográficos. • Abundancia de información temática útil para la toma de decisiones inutilizada por falta de conocimiento de su existencia. • Subutilización de la información geoespacial proveída en las IDE (generalmente limitada sólo a visualización de mapas). • Limitaciones en la Interacción de los usuarios con los sistemas informativos que utilizan datos geoespaciales.

3. Consultas predefinidas en la aplicación Antecedentes Telefonía Pública

4. Consultas utilizando palabras Claves. Antecedentes Diccionario de Nombres Geográficos

5. Antecedentes • Consultas utilizando palabras Claves. Tocororo (versión actual)

6. Componentes principales • La componente geoespacial • Visualización de Mapas. • Objetos geográficos y Geometrías. • Relaciones Geográficas. • La componente Web • Datos distribuidos - “mantener localmente / acceder globalmente” • Servicios compartidos, débil o fuertemente acoplados a geodatos. • Interoperabilidad entre tecnologías, vendedores y arquitecturas.

7. Entorno técnico • Servicios Geoespaciales definidos por OGC • Servicio de Objetos Geográficos en Web (WFS) • Servicio de Mapas en Web (WFS) • Catalogos de Servicios Web Geoespaciales (CWS) • Codificaciones definidas por OGC • Lenguaje de Marcado Geográfico (GML). • Codificación de Filtros espaciales (FE). • Descriptor de estilos de Capas (SLD).

8. Esquema de funcionamiento actual de Tocororo

9. Reporte de Datos obtenidos de una Consulta

10. Filtrado temático de los Datos

11. Operaciones espaciales entre los Datos Tocororo(Consultas Espaciales)

12. Generación de mapas Temáticos y de Selección Visualización del resultado de una consulta de selección Mapas temáticos sobre el resultado de consultas

13. Tocororo(Personalización de los Mapas)

14. Enfoque del Trabajo • Alto costo de las Aplicaciones de Sistemas de Información Geográficos. • Abundancia de información temática útil para la toma de decisiones inutilizada por falta de conocimiento de su existencia. • Subutilización de la información geoespacial proveída en las IDE (generalmente limitada sólo a visualización de mapas). • Limitaciones en la Interacción de los usuarios con los sistemas informativos que utilizan datos geoespaciales.

15. Consulta Geoespacial Típica • ¿Qué Embalses a 2 kilometros de Manicaragua tienen agua potable? • ¿Qué Municipios tienen escuelas con 1 estudiante? • ¿Qué campesinos viven a 100 metros de la autopista y tienen ganado vacuno? • ¿Cuántos automóviles de la empresa “” están a 1 kilómetro de playa Guanabo? Traducir • Servicios de acceso a Datos Geoespaciales (WFS, WCS). • Servicios de Metadatos. • Servicios de gestión de ontologías geoespaciales. • Servicios de visualización de Mapas (WMS). • Servicios de Análisis gramatical utilizando Semántica geoespacial. • Inferencia y razonamiento automático.

16. Componentes principales • La componente geoespacial • Visualización de Mapas. • Objetos geográficos y Geometrías. • Relaciones Geográficas. • La componente Web • Datos distribuidos - “mantener localmente / acceder globalmente” • Servicios compartidos, débil o fuertemente acoplados a geodatos. • Interoperabilidad entre tecnologías, vendedores y arquitecturas. • La componente Semántica • Interoperabilidad entre comunidades y dominios. • Software Flexible • Razonamiento automático e Inferencia.

17. Tecnologías para la Web Semántica • Ontologías. Vía para representar el conocimiento. • Lenguajes de marcado: Para representar los conocimientos que contienen las ontologías. • Aplicaciones y Servicios Web: Para la gestión del conocimiento.

18. OGC y la Semántica geoespacial en web Recientemente OGC ha lanzado un experimento de interoperabilidad basado en la Web Semántica. Algunos grupos académicos pertenecientes a OGC han comenzado a publicar ontologías geoespaciales. Algunas de las actuales espécificaciones se encuentran en revisión con vistas a incorporarles capacidades semánticas. Una de estas espécificaciones es la de codificación de filtros que en su versión actual no las presenta.

19. Pila de Interoperabilidad • Significado - ? (OWL, RDF, MDL, …) • Vocabulario – UML, XML Schema, OWS • Codificación - ASCII, UTF-8, XML • Control – TCP, HTTP, WAP • Señal – Protocolos de Internet, DNS • Transporte – Ethernet, WiFi, GPRS • Medio – Conexión Física

20. Relaciones Semánticas Relación Terminológica Relación de Inclusión Sinonimia Construcción-Edificio Es Un(a) (Clase) Hospital-Construcción Meronimia Es parte de Habitación-Construcción Contiene a Estadium-campo atlético

21. Lenguaje de Marcas EXtensible (XML) <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?> <FeatureCollection xmlns="http://www.iderc.co.cu/gmix" xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.iderc.co.cu/gmix http://capote:8001/WFS?request=describefeaturetype"> <gml:boundedBy xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml"> <gml:Box> <gml:coordinates decimal="." cs="," ts="">-84.955892,19.825667 -74.132065,23.187616</gml:coordinates> </gml:Box> </gml:boundedBy> <gml:featureMember> <Cuba-ProvinciasOK fid="Cuba-ProvinciasOK_6"> <gml:boundedBy> <gml:Box> <coordinates decimal="." cs="," ts="">-80.757966,21.953272 -79.312664,23.066389</coordinates> </gml:Box> </gml:boundedBy> <gml:geometryProperty xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml"> <gml:Polygon> <gml:outerBoundaryIs> <gml:LinearRing> </gml:LinearRing> </gml:outerBoundaryIs> </gml:Polygon> </gml:geometryProperty> <Provincia>Villa Clara</Provincia> <Superficie_Km2>7941.9100</Superficie_Km2> <Población_Total_1998>823783</Población_Total_1998> <Población_Cabeceras_Prov_1994>206450</Población_Cabeceras_Prov_1994> <Población_Cabeceras_Mun_1992>257835</Población_Cabeceras_Mun_1992> <Población_en_Montaña_1992>8510</Población_en_Montaña_1992> <Población_Urbana_1998>645491</Población_Urbana_1998> <Población_Rural_1998>187933</Población_Rural_1998> <Varones_1998>418849</Varones_1998> <Hembras_1998>414575</Hembras_1998> <Municipios>13</Municipios> <ID>5</ID> </Cuba-ProvinciasOK> </gml:featureMember> </FeatureCollection>

22. Esquema de XML (XSD) <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?> <xsd:schema targetNamespace="http://www.iderc.co.cu/gmix" xmlns:gmix="http://www.iderc.co.cu/gmix" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml" elementFormDefault="qualified" version="1.0"> <xsd:import namespace="http://www.opengis.net/gml" schemaLocation="http://localhost/OpenGIS/Schemas/gml/2.1.2/feature.xsd" /> <xsd:element name="FeatureCollection" type="gmix:FeatureCollectionType" substitutionGroup="gml:_FeatureCollection" /> <xsd:complexType name="FeatureCollectionType"> <xsd:extension base="gml:AbstractFeatureCollectionType"> <xsd:attribute name="lockId" type="xsd:string" use="optional" /> <xsd:attribute name="scope" type="xsd:string" use="optional" /> </xsd:extension> </xsd:complexContent> </xsd:complexType> <xsd:element name="Cuba-ProvinciasOK" type="gmix:Cuba-ProvinciasOK" substitutionGroup="gml:_Feature" /> <xsd:complexType name="Cuba-ProvinciasOK"> <xsd:complexContent> <xsd:extension base="gml:AbstractFeatureType"> <xsd:sequence> <xsd:element name="geometryProperty" type="gml:PolygonPropertyType" nillable="false" minOccurs="1" maxOccurs="1" /> <xsd:element name="Provincia" nillable="true" minOccurs="0" maxOccurs="1"> <xsd:simpleType> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:maxLength value="40" /> </xsd:restriction> </xsd:simpleType> </xsd:element> <xsd:element name="Superficie_Km2" type="xsd:double" nillable="true" minOccurs="0" maxOccurs="1" /> <xsd:element name="Población_Total_1998" type="xsd:double" nillable="true" minOccurs="0" maxOccurs="1" /> <xsd:element name="Población_Urbana_1998" type="xsd:double" nillable="true" minOccurs="0" maxOccurs="1" /> <xsd:element name="Población_Rural_1998" type="xsd:double" nillable="true" minOccurs="0" maxOccurs="1" /> <xsd:element name="Varones_1998" type="xsd:double" nillable="true" minOccurs="0" maxOccurs="1" /> <xsd:element name="Hembras_1998" type="xsd:double" nillable="true" minOccurs="0" maxOccurs="1" /> <xsd:element name="Municipios" type="xsd:integer" nillable="true" minOccurs="0" maxOccurs="1" /> <xsd:element name="ID" type="xsd:integer" nillable="true" minOccurs="0" maxOccurs="1" /> </xsd:sequence> </xsd:extension> </xsd:complexContent> </xsd:complexType> </xsd:schema>

23. Lenguaje de Ontologías en Web (OWL) <rdfs:subClassOf> <owl:Restriction> <owl:allValuesFrom> <owl:Class> <owl:unionOf rdf:parseType="Collection"> <owl:Class rdf:about="#Standard_Parallel"/> <owl:Class rdf:about="#Scale_Factor_at_Equator"/> </owl:unionOf> </owl:Class> </owl:allValuesFrom> <owl:onProperty> <owl:ObjectProperty rdf:about="#Projection_References"/> </owl:onProperty> </owl:Restriction> </rdfs:subClassOf> </owl:Class> • <owl:Class rdf:ID="Mercator"> • <rdfs:subClassOf> • <owl:Restriction> • <owl:onProperty> • <owl:FunctionalProperty rdf:about="#Longitude_of_Central_Meridian"/> • </owl:onProperty> • <owl:cardinality rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int" • >1</owl:cardinality> • </owl:Restriction> • </rdfs:subClassOf> • <rdfs:subClassOf> • <owl:Class rdf:about="#Map_Projection_Technique"/> • </rdfs:subClassOf> • <rdfs:subClassOf> • <owl:Restriction> • <owl:onProperty> • <owl:ObjectProperty rdf:about="#Projection_References"/> • </owl:onProperty> • <owl:cardinality rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int" • >1</owl:cardinality> • </owl:Restriction> • </rdfs:subClassOf>

24. Esquema de funcionamiento de Tocororo Semántico

25. IDE • WMS • WFS • WCS Generación de Ontologías Geoespaciales Instancia de Ontología Geoespacial Unión Ontología de Dominio Dominio: Hidrografía, Clase: Río • Elemento Geográfico: • .Capa Geográfica (Ríos). • Geoid. • Representación Geométrica. • Sistema de Referencia Espacial. Herencia Ontología Geoespacial Base (gml:multilinestring) WFS/describeFeatureType Ontología Dominio1 Ontología Dominio2 Ontología Dominio n … Ontología De Servicios OpenGIS Ontología Geoespacial Base Base Genérica de Conocimientos

26. IDE • WMS • WFS • WCS DBMS BDn Generación de Ontologías Geoespaciales Temáticas Instancia de Ontología Geoespacial Temática geoid dbid Instancia de Ontología Geoespacial Consulta a Base de Datos en Web Ríos de Cuba • Elemento Geoespacial (Río): • Geoid. • Representación Geométrica. • Sistema de Referencia Espacial.

27. Visión de Utilización de la IDERC Portal Geoespacial Nacional www.iderc.co.cu Portales Territoriales (Gobierno) Sitios institucionales y corporativos IDERC e-Gobierno Control de flota Manejo de desastres Educación Defensa Desarrollo sostenible Salud

28. Servicio de Registro Base de Datos Local de Tocororo Visión de funcionamiento de Tocororo en la IDERC(1) WMS/WFS1 WMS/WFS2 WMS/WFS3 WMS/WFSn n 1 2

29. Servicio de Registro Base de Datos Local de Tocororo Visión de funcionamiento de Tocororo en la IDERC(2) WMS/WFS1 WMS/WFS2 WMS/WFS3 WMS/WFSn n 1 2

30. Servicio de Registro Base de Datos Local de Tocororo Visión de funcionamiento de Tocororo en la IDERC(3) Usuario 1 SLD 1 Usuario 2 SLD 2 Usuario n SLD n IDERC WMS/WFS1 WMS/WFS2 WMS/WFS3 WMS/WFSn n 1 2

31. Conclusiones • Tocororo constituye un escenario de uso de Semántica Geoespacial en Web en entornos IDE orientado a la visualización de datos estadísticos georreferenciables. • Tocororo es una herramienta útil para la toma de decisiones de los usuarios de una IDE ya que permite realizar búsquedas sobre información estadística distribuida en la misma. • La búsqueda sobre palabras claves ofrece resultados que carecen de relación con el significado real de la pregunta realizada. • Existe una necesidad de incorporar elementos de Semántica a los sistemas basados en la recuperación de información a partir de consultas de usuario. • La utilización de los Mapas Temáticos como método de visualización de los resultados de consultas a datos estadísticos permite un mejor análisis de los resultados incorporando la variable geoespacial a la inspección de los mismos.

32. Proyecto “Evaluación y potenciación del papel de las Infraestructuras de Datos Espaciales en el desarrollo sostenible en América Latina y el Caribe” 4-8 de diciembre, 2006. Buenos Aires. Argentina. Enlazando las necesidades del usuario final con los datos en la IDE Nacional aplicando geo-consultas con Tocororo Linking the needs of the end user with the data into the National SDI applying generic geo-queries with “Tocororo” Msc. Ing. José Luís Capote Fernández, Msc. Ing.Rafael Cruz Iglesias, Msc. Lic. Guillermo González Suárez, Msc. Lic. Osmani Herrera González, Tec. Liset Becerra Lugones Grupo Empresarial GEOCUBA internacional@geocuba.cu