Aplicación de control de calidad semántico con Software libre para la explotación SIG de los productos cartográficos del Instituto Geográfico Nacional

1. Aplicación de control de calidad semántico
con Software libre para la explotación SIG
de los productos cartográficos del Instituto
Geográfico Nacional
Rafael Fernández Mejías
Sinfogeo S.L.
Jimena Martínez Ramos
Sinfogeo S.L.
Jose Antonio Merino Martín
Instituto Geográfico Nacional

2. ¿Qué es BCN200?
La Base Cartográfica Numérica BCN200 es un sistema de informa-
ción geográfica multipropósito que alberga datos topográficos y
temáticos, y es capaz de servir de soporte tanto a consultas geo-
gráficas como a la producción de diversos productos cartográficos,
además de constituir la base de referencia para otros sistemas de
información geográfica, tanto dentro del IGN como en otras Admi-
nistraciones y empresas privadas.

3. Desde el año 2006 hasta el año 2010, se han
realizado una serie de mejoras en la definición
del producto:
● Los pliegos de Prescripciones técnicas
● La definición de las mejores fuentes de información
● Contar con abundantes ejemplos de captación
● El Flujo de producción

4. Desde el año 2006 hasta el año 2010, toda
España ha sido actualizada por provincias, al
menos una vez
● Actualización temporal con imágenes SPOT5
Excesiva
generalización
Falta de
conectividad
Omisión de elementos

5. Desde el año 2006 hasta el año 2010, toda
España ha sido actualizada por provincias, al
menos una vez
● Adecuación a la escala
Geometría en origen Geometría corregida

6. Desde el año 2006 hasta el año 2010, toda
España ha sido actualizada por provincias, al
menos una vez
● Adecuación a la evolución del modelo de datos
2006 2010
Geometría en origen Geometría corregida

7. Desde el año 2006 hasta el año 2010, toda
España ha sido actualizada por provincias, al
menos una vez
● Armonización con el nomenclátor
Geometría en origen Geometría corregida

8. Desde el año 2006 hasta el año 2010, toda
España ha sido actualizada por provincias, al
menos una vez
● Aplicaciones orientadas a la producción
Geometría corregida

9. Desde el año 2006 hasta el año 2010, toda
España ha sido actualizada por provincias, al
menos una vez
● Aplicaciones orientadas al control de calidad
Geometría corregida

10. Desde el año 2006 hasta el año 2010, toda
España ha sido actualizada por provincias, al
menos una vez
Iniciativas y gestión del proyecto es lo que está determinando la futura
viabilidad económica del proyecto BCN200

11. Desde el año 2006 hasta el año 2010, toda
España ha sido actualizada por provincias, al
menos una vez

12. Seguimiento de proyectos (2004, 2005,...)

13. Seguimiento de proyectos (2006, 2007...)

14. Seguimiento de proyectos (actualidad)

15. Seguimiento de proyectos (en desarrollo ...)
ADMINISTRADOR:
Es el que identifica al Responsable de cada Proyecto. Cada proyecto sólo lo puede gestionar el responsable identificado por el
administrador. Puede asignar un único responsable o varios, dividiéndolos por Fases o por empresas. Identifica a los clientes de
cada proyecto (nombre, empresa, email, teléfono, cargo)
Especifica los recursos generales de la empresa, así como los costes de cada perfil
Puede generar informes
RESPONSABLES:
Marca el Inicio y el Final del Proyecto
Especifica las fases y tareas de un proyecto
Realiza la previsión TOTAL del proyecto y la específica de cada Fase
Especifica los días laborables, desde el Inicio del Proyecto hasta el Fin
Imputa los costes indirectos del proyecto, así como los gastos No asociados a una unidad concreta
Identifica los operadores de cada proyecto
Identifica qué unidades (hojas, celdas, áreas, etc.) puede descargarse un operador
Identifica qué unidades puede descargarse un cliente
Va Introduciendo la ‘historia’ del proyecto (cualquier abatar producido, en especial, las comunicaciones con el cliente)
Visualizar gráficamente el proyecto (Estado actual)
Visualizar gráficamente el proyecto (previsión x unidades)
Puede generar informes
OPERADORES: [alimentan el proyecto]
Introducen su registro, que consta de (proyecto, fase y tarea asignada), día, duración de la tarea y campo observaciones
Tienen capacidad para realizar upload de la unidad que estén produciendo
Download sólo de las unidades permitidas
Visualiza gráficamente el proyecto, sólo las unidades que decida su responsable
Visualiza gráficamente el proyecto (previsión x las unidades que decida su responsable)
Puede generar informes
CLIENTES:
Visualizar gráficamente el proyecto (Estado actual)
Visualizar gráficamente el proyecto (previsión x unidades)
Tienen capacidad de realizar upload (unidades permitidas)
Download de las unidades permitidas (unidades permitidas)
Puede generar informes

16. Seguimiento de proyectos (en desarrollo ...)

17. Control de Calidad

18. Control de Calidad (2006, 2007, ...)

19. Control de Calidad (2009, 2010, ...)
•Recortar zonas de cartografía a partir de límites
administrativos
•Detectar y corregir típicos errores de injerencia
•Detectar y corregir errores geométricos
(undershoot, overshoot, overlaps, etc.)
•Áreas mínimas
•Geometrías desconocidas o no válidas
•Líneas de longitud nula
•Áreas de superficie nula
•Puntos duplicados
•Kickbacks
•Entidades lineales de longitud mínima
•Kinks, loops
•Intersección de geometrías no permitidas
•Faltas de coincidencia
•Caras compartidas no permitidas
•Slivers, Gaps

20. Control de Calidad (2009, 2010, ...)

21. Control de Calidad (2011, ...)
Se trata de promover herramientas Foss e introducirlas en BCN
1º Aseguramiento de la calidad
2º Flujo productivo
Control semántico
Control geométrico
Control topológico
Compleción

22. Esquema propuesto
Aplicación para el
Control semántico
Generador
Conversor de
metadatos
mdb a shp xml

23. Control semántico en sí
La calidad semántica se refiere a la Esta aplicación resuelve los
exactitud en la terminología de las condicionantes de control
clases de entidad con relación al semántico definido en el producto
tema que representan, así como la BCN200 a través de su Pliego de
precisa utilización de los acentos, Prescripciones Técnicas (PPT).
mayúsculas, minúsculas y partículas
de enlace entre los nombres.
Objetivos:
1. Descentralizar la dedicación de
Resulta entonces conveniente recursos y buscar esa viabilidad
disponer de una herramienta que económica.
pueda utilizar tanto la propiedad
como los proveedores y que sin ser 2. Servir de punto de partida
responsabilidad final del IGN, éste para disponer de un control de
participe en su definición, calidad completo, donde se
modificación y mejora, como hasta implicarían el IGN y las empresas
ahora lo ha hecho. productoras.

24. Control semántico en sí
Está desarrollada en lenguaje C++, utilizando las librerías QT y
el entorno de desarrollo (SDK) de Nokia, licenciado bajo LPGL
(http://qt.nokia.com/downloads).

25. Control semántico en sí
Las versiones de los entornos utilizados son, en el momento de
realizar el desarrollo (2010):
La aplicación comienza leyendo cada una de las capas de un directorio y
comparando el nombre de la tabla con el nombre BCN200.
Si el nombre es correcto, se puede pasar al análisis de cada uno de los
controles.
El tipo de error encontrado se corresponderá siempre con un valor
esperado en alguno de los atributos.
En función del tipo de valor, la solución al error podrá ser automática o
semiautomática.

26. Control semántico en sí

27. Control semántico en sí
En general, se trata de detectar que:
1.La suma de las entidades codificadas como capitales de municipio tiene que ser
igual en nombre y número que las enumeradas oficialmente
http://www.dgal.map.es/cgi-bin/webapb/webdriver?MIval=munprov.
2.Comprobación de la coherencia del atributo COD_INE con respecto a los datos
oficiales de nomenclátor.
3.El ID_CODIGO se corresponde con el código de cada entidad.
4.El ID_HOJA es igual para todas las entidades y se corresponde con el código de
provincia o de la unidad cartográfica correspondiente.
5.La fecha de alta del elemento está dentro del rango de la actualización.
6.Existe etiqueta para las entidades cuyo requisito es obligatorio.
7.La etiqueta tiene que ser congruente con la realidad representada.
8.La etiqueta deberá estar correctamente formateada con relación a los artículos
y determinantes.

28. Control semántico en sí
Al final del proceso, la aplicación
habrá generado un documento
PDF con el informe de los errores
encontrados.

29. Generación de metadatos
Herramienta desarrollada por
Sinfogeo para la generación
de los metadatos asociados a
BCN200, conforme a INSPI-
RE, a la Infraestructura de
Datos Espaciales de España
(IDEE) y al Núcleo Español de
Metadatos (NEM).

30. Generación de metadatos
Algoritmo: La aplicación 'lee', interpreta y presenta la información
proveniente de un fichero XML previamente formateado y validado
con CatMDEdit, que será el metadato plantilla. Evidentemente
tendremos información que:
●
Variará con cada unidad cartográfica y que habrá que rellenar
adecuadamente de forma manual, como el título y las fechas.
●
Variará con cada unidad cartográfica y se podrá rellenar de
forma automática, como el boundary o el número y tipo de
entidades.
Será fija para todos los elementos de la Serie y no habrá que
●
modificar nada, como la descripción de la exactitud posicional.

31. Herramientas FOSS en BCN
La Subdirección de Cartografía del IGN trabaja con Geomedia (Intergraph)

32. Herramientas FOSS en BCN
La Subdirección de Cartografía del IGN trabaja con Geomedia (Intergraph)

33. Herramientas FOSS en BCN
La Subdirección de Cartografía del IGN trabaja con Geomedia (Intergraph)

34. Herramientas FOSS en BCN
Las empresas que participen en la producción de BCN200, podrán ejecutar
el contrato con el software más conveniente para ellas.
Cualquier acción que se quiera realizar sobre los almacenes originales pasa
por 'leer' su geometría y atributos, y pasar de un formato privado a otro
público.
Por lo que se ha considerado adecuado realizar una herramienta gráfica de
conversión de Access Geomedia (.mdb) a Esri Shapefiles (.shp).
El formato shp es público y su lectura, tratamiento y escritura se incluye como
parte de la librería GDAL/OGR, la cual está incluida en el paquete OSGEO.

35. Conversor de mdb a shp
El objetivo principal de esta aplicación es convertir un almacén Geomedia
(warehouse) en ficheros de formato Shapefiles y se realiza en principio, para
disponer de la principal fuente vector de actualización de la que dispone el
IGN, para el proyecto BCN200, en un formato público utilizable por
empresas implicadas en la producción cartográfica.
Está desarrollada en lenguaje python, utilizando las librerías QT y el motor de
Quantum GIS (PyQGIS) del paquete OsGeo.
Las versiones de las dependencias son las que existen en dicho paquete en
el momento de realizar el desarrollo (finales de 2010):

36. Conversor de mdb a shp

37. Conversor de mdb a shp
La lectura del almacén Geomedia se realiza iterando sobre cada una de las tablas del MDB.
Se conservan en memoria sólo aquellas que incluyen un campo BLOB.
Recorrido de cada una de ellas y por medio del binario se determina el tipo de geometría.
La estructura del binario es tal que los primeros 16 bytes se corresponden con el GUID.
de la entidad, que nos daría el tipo de elemento geomedia.
Con el tipo de elemento y utilizando la librería OGR ,se puede determinar el tipo shapefile
que le corresponde, construyéndose así la geometría destino.
El resultado para el usuario es la presentación de una ventana con las tablas que tienen
geometría, con un icono al margen que indica el tipo de entidad y con la posibilidad de
convertir aquellas que seleccione.

38. Conversor de mdb a shp

39. Conversor de mdb a shp

40. Conversor de mdb a shp
Se comprueba que además de
generarse las geometrías, también se
han mantenido los atributos de cada
entidad.
El conversor no realiza cambio de
Sistema Geodésico de Referencia
(SGR), así que si en el almacén origen
el sistema geodésico de referencia era
coordenadas geográficas y elipsoide
ETRS89, tal cual aparecerá en el
canvas de la herramienta.

41. Conversor de mdb a shp
Esta aplicación quedará disponible
para su uso público con licencia GPL
(Wikipedia), en un repositorio que
todavía está por definir, y contará con
una versión portable que incluirá todas
las dependencias necesarias para que
el usuario no tenga que instalarse en
su ordenador ni Quantum GIS, ni
ninguna de las librerías utilizadas en el
desarrollo.

42. Conclusiones
El compromiso a largo plazo con un producto cartográfico no sólo
hay que esperarlo de la Propiedad, también puede ser competencia
de las empresas.
La viabilidad económica de BCN200 ahora es posible porque:
1. Existe un fuerte trabajo de actualización ya realizado.
2. Todas las entidades de España están almacenadas conforme al
último modelo de datos.
3. Hay un flujo de trabajo definido porque hay un modelo madu-
ro.
4. Existen iniciativas de aplicaciones geográficas basadas en
FOSS.

43. gracias por vuestra atención
Rafael Fernández Mejías
rafael.mejias@sinfogeo.es.
@sinfogeo
sinfogeo