St. Antoni de Calonge, 16/10/2018

Smart Towns

Sobre les dades

espacial

1. adj. Relatiu o pertanyent a l'espai

espai

1. m. Extensió que conté tota la matèria existent.

2. m. Part de l'espai ocupada per cada objecte material.

«Location matters»

¿Què són les dades espacials?

"Tot el que passa, passa en algun lloc"

La posició és un aspecte rellevant i crucial en els problemes de les societats passades, presents i futures. Estem rodejats de "problemes geogràfics" que precisen d'una solució, d'una resposta.

"Aproximadament, el 80 % de les dades de la nostra vida, són dades ESPACIALS"

• La ubicació d'edificis de serveis públics
• La xarxa de carreteres que emprem a diari
• La localització dels contenidors de la brossa ...
• ... i un llarg i extens assortit d'exemples.

"En resum, molts dels nostres problemes, acaben esdevenint problemes espacials"

¿Quina escola tinc més propera?

¿Com arribar al meu lloc de reunió?

¿On sóc, ara mateix?

¿Quant trigo en arribar a la cita?

¿On és més barat el carburant?

¿On està el meu col·legi electoral?

Dissenyar la ruta d'una excursió

...

La Informació Geogràfica és informació sobre un fenomen en la superfície de la Terra, és el coneixement sobre 'on' té lloc un fenomen o 'què hi ha' en un lloc determinat:

Dades espacials, informació geogràfica

La importància del ON per tal de respondre a:

• Què?
• Com?
• Per què?

Les dades espacials («geolocalitzades») ens permeten:

Comprensió + Gestió + Ordenació + Planificació + Previsió

Dades espacials, informació geogràfica

• Es multidimensional: mitjançant un parell de coordenades geogràfiques, es pot definir qualsevol posició sobre la superfície de la Terra (x,y o latitud/longitud).

• Depenent de la resolució geogràfica. Aquesta pot ser molt detallada o bé molt genèrica:
  • IG detallada > localització dels edificis en una ciutat, o els arbres d'un bosc.
  • IG genèrica > clima d'una regió, o densitat de població a escala de país.

Característiques de la informació espacial

• Pot resultar molt voluminosa:
  • kilobyte (kB) > megabyte (MB) > gigabyte (GB).
  • Un satèl·lit és capaç d'emetre cada dia, informació por volum d'un terabyte (TB).

• Emmagatzemada/representada en diferents formats digitals, que influiran en el seu posterior anàlisi i en els resultats que d'ella se'n derivin.
• Cal que sigui projectada sovint, sobre una superfície plana.
• Requereix de mètodes especials i un temps de dedicació en la seva preparació i anàlisi gens menyspreable.

• Les dades son la part del SIG mitjançant la qual representem la realitat, i ens permeten relacionar-la amb situacions i aplicacions específiques.

• Per tal que un SIG funcioni correctament, es necessari mantenir i assegurar la qualitat de les dades emmagatzemades a la nostra base de dades.

• Processos més importants amb les dades:
  • processos d'entrada de dades
  • tractament de bases de dades espacials i alfanumèriques
  • aplicació de sistemes de control de la qualitat
  • Anàlisi
  • Representació i comunicació

El paper de les dades espacials en un SIG

• Els sistemes de Projecció.
• Els sistemes de Coordenades Espacials.
• El factor d'Escala.
• Processos de Georeferenciació de dades.
• Fonts de Dades (espacials)
• Els Formats de les dades.

Parlem un xic sobre...

«Els Sistemes de Projecció Globals»

• Projecció es el procés o mètode per convertir una superfície tridimensional (Terra) en una superfície bidimensional (pla).
• En una projecció, podem representar la totalitat de la Terra o, únicament, una part.

https://xkcd.com/977/

Mercator

Gall-Peters

Hobo-Dyer

Coses de les projeccions...

...jugant amb «The true size of...»

¿Aleshores, per què Web Mercator?

"I’ve often wondered why Google, as well as other internet map providers, use the Mercator projection. It was originally designed for nautical navigation by keeping lines of latitude perpendicular to lines of longitude. The cost was that land areas were distorted, and the distortion increases nearer the poles, making countries in very low or very high latitudes look bigger than they really are." (P.M. Jones)

"Web Mercator gained its popularity because it provides an efficient way for a two-dimensional flat map to be chopped up into seamless 256x256 pixel map tiles that load quickly into the rectangular shape of your browse." (CARTO)

¿Aleshores, per què Web Mercator?

• Perquè preserva els angles.
• Perquè encara que distorsiona el món (àrees) a nivell planetari, es més proper a la realitat en zooms de molt de detall (nivell de carrer).
• Perquè la major part dels llocs web basats en mapes,  estan orientats a informació de detall més que a informació planetària: Google Maps, Bing, OSM, ...
• A nivell de detall, l'escala és conforme en totes les direccions.

Mercator

Hobo-Dyer

Winkel-Tripel

Gall-Peters

«Els Sistemes de Coordenades»

• Un sistema de coordenades és un sistema dissenyat per a definir la posició d'un punt en l'espai, respecte a un punt de referència. Un sistema de coordenades està constituït per:
  • Un el·lipsoide.
  • Un datum.
    • És el marc de referència emprat per la localització de les entitats en la superfície terrestre del globus.
    • Pot ser:
      • Centrat en la Terra.
      • Local: s'alinea per una àrea concreta.
    • És vital per emparellar diferents capes d'informació.
  • Una projecció (procediment matemàtic per a representar una part de la Terra (esfèrica), sobre una superfície plana.
  • Unes unitats: metres, kilòmetres, peus, ...

Els sistemes de coordenades

• La definició de qualsevol posició a la Terra, està basada en l'eix de rotació del planeta.

• Les coordenades geogràfiques es basen en les mesures de latitud i longitud.
  • Son valors dels angles mesurats des del centre de la Terra fins a un punt en la superfície de la Terra, en base a un meridià i paral·lel de referència: Greenwich i Equador
    • Latitud: Est-Oest
    • Longitud: Nord-Sur.
  • Exemple de posició:
    • 41º 35' 12''
    •   2º 40' 35''
• Sistemes de referència geogràfics:
  • EPSG:4326 (WGS84), EPSG:4258 (ETRS89)

Coordenades geogràfiques

• Pren com a referència la situació sobre la superfície d'un pla, assignant un parell de coordenades a cada punt. El pla es divideix en una quadrícula mitjançant un nombre infinit de línies separades per espais iguals, paral·lels a cada eix.

• Per què coordenades cartesianes?
  • En un Sistema de Coordenades Geogràfiques es difícil realitzar càlculs geomètrics.

• La transformació de Geogràfiques a Cartesianes provoca distorsions:
  • en la forma.
  • en l'àrea.
  • en la distancia.
  • en la direcció.
• EPSG:25831, EPSG:25830, ...

Coordenades cartesianes

¿Amb quin sistema treballem?

Generalment, en UTM: Universal Transverse Mercator

• És una projecció cilíndrica
• És una projecció transversa: El cilindre és tangent a la superfície terrestre segons un meridià. L'eix del cilindre coincideix doncs, amb l'eix equatorial.
• És una projecció conforme: Manté el valor dels angles. Si es mesura un angle sobre la projecció coincideix amb la mesura sobre l'el·lipsoide terrestre.

¿Amb quin sistema treballem? UTM

• Els paral·lels i els meridians apareixen representats mitjançant línies rectes formant una quadrícula.
• Les distàncies es mesuren fàcilment.
• Per a àrees petites es conserva la forma dels accidents geogràfics sense deformació significativa.
• Els rumbs i les direccions es marquen amb facilitat.

Avantatges

¿Amb quin sistema treballem? UTM

• No existeix una uniformitat en l'escala de distàncies. Las distàncies augmenten a mesura que ens separem del punt de tangència esfera-cilindro en la direcció perpendicular al cilindre.
• En latituds elevades, allunyant-nos del punt de tangència, la deformació és cada vegada més important.
• No es manté proporció entre les superfícies a diferents latituds.
• No es poden representar les zones polars

Inconvenients

¿Amb quin sistema treballem? UTM

Per resoldre el problema de la deformació de la projecció UTM a mesura que ens allunyem del meridià de tangència el que es fa és subdividir la superfície terrestre en 60 fusos (de 6 graus de longitud) i 20 bandes (de 8 graus de latitud).

D'aquesta manera, resulten 60 projeccions iguals, però cadascuna amb el seu respectiu meridià central.

* Únicament es representa la regió entre els paral·lels 84ºN i 80ºS

Solucions

«El factor d' escala»

¿Què és l'escala i què determina?

"L'escala és la proporció entre les dimensions reals d'un objecte i la seva representació en un mapa, una maqueta, un plànol, etc., o sigui, és el resultat de dividir la mesura de la representació, el dibuix, per la de la realitat". (Viquipèdia, 2018)

escala (diccionari.cat, 2018)

3 (1). f. Línia graduada, dividida en parts iguals o desiguals, emprada per a mesurar quelcom.

   (2) DIB CARTOG Relació constant que hi ha entre una distància mesurada sobre un mapa o plànol i la distància corresponent mesurada sobre el terreny representat.

«La georeferenciació de les dades»

• La georreferenciació és el procés d'establir una relació espacial entre les dades visualitzades, i la seva posició real en la superfície terrestre.

• Existeixen diferents sistemes de georreferenciar les dades:
  • Direccions postals
  • Carrerer
  • Sistemes de coordenades

La geolocalització ens permet aplicar la «Science of Where»

«Geocoding i reverse geocoding»

La geocodificació és el procés d'obtenir i assignar coordenades (localització) d'una direcció.

Per a realitzar la geocodificació és necessari comptar amb:

• una eina que realitzi la cerca
• una base de dades amb informació relativa a la direcció postal, codi postal, localitat, ...

• Algunes de les API que ofereixen aquests serveis són les de ESRI, QGIS, Google Maps, Nominatim, Geonames o OpenCage Geocoder.

>> Un exemple de geocodificació directa con Google My Maps, e Instamaps.

Geocoding o Geocodificació directa

Reverse Geocoding o Geocodificació inversa

La geocodificació inversa consisteix en assignar la direcció d'un carrer, número de portal, etc. a una localització espacial coneguda (XY). Per exemple en una capa de punts podrem omplir en la seva taula d'atributs un camp nou amb les seves direccions.

Algunes de les API que ofereixen aquests serveis són les d'ESRI, Google Maps, Instamaps, Nominatim, Geonames o OpenCage Geocoder.

>> Un exemple de geocodificació inversa: doogal.co.uk

«Fonts de dades»

opendatahandbook.org

"Les dades obertes són dades que poden ser utilitzades, reutilitzades i redistribuïdes lliurement per qualsevol persona, i que es troben subjectes, en el pitjor dels casos, al requeriment d'atribució i de compartir-se de la mateixa manera en que apareixen".

"Si t'estàs demanant per què és tan important ser clars respecte del que significa ser “Obert” i per què s'usa aquesta definició, existeix una resposta simple: interoperabilitat".

Dades Obertes

«10 razones para que la Administración Pública abra sus datos geográficos»

Dades Obertes

«Administracions públiques i Òrgans governamentals»

Font> https://opendatainception.io/

«Neocartografia i Informació Geogràfica Voluntària»

«Formats de dades»

Font: Govern Obert - Gencat

Font: Govern Obert - Gencat

«Dades espacials, SIG's i Smart Cities»

Llibre blanc Smart cities, 2012

Al 2020 els dispositius connectats a la xarxa arribaran als 26.000 milions

Assistim a un augment exponecial de la tecnologia

La dimensió territorial !

Dispositius mòbils

Banda ampla

Sensors

Apps...

Del posicionamiento a la localización inteligente, esmartcity.es (15/10/2018)

Algunes plataformes d'anàlisi, interpretació i publicació de dades

Els SIG poden donar resposta a qualsevol dels àmbits

Més enllà dels components propis del SIG, l'entorn tecnològic de les Smart Cities ha d'estar sempre 'on', i connectat per a facilitar un fluxe fluïd de la informació: el rol del núvol.

Eduard Martín (Expansion), 15/12/2017

«Smart Cities i mobilitat»

El desenvolupament de les ciutats ha estat condicionat per un esquema de mobilitat  centrat en l'ús del cotxe privat i, a dia d'avui, més del 50% de l'espai públic en les ciutats està dissenyat i destinat al trànsit motoritzat.

Algunes solucions Smart City a l'actual model de mobilitat urbana:

• Sensorització de dispositius i elements del trànsit
• Visibilitat total i en temps real del que succeeix a la ciutat.
• Anàlisis dels fluxos de trànsit per prioritzar els transports d'emergència i els transports públics.
• Detecció automàtica d'infraccions o perills en les vies.
• Simulacions per comparar diferents escenaris de mobilitat i predicció de possibles efectes.
• Sensors de presència en places d'aparcament i gestió de la demanda.
• Sistemes de comunicació en temps real entre vehicles, usuaris  infraestructures.

«Smart Cities i accessibilitat»

accessibilitat

f Qualitat d'accessible

accessible

1 adj Dit d'un indret al qual hom pot arribar, d'una persona que deixa arribar fins a ella alguna cosa, d'una cosa a la qual hom pot abastar. La universitat no és accessible a tothom. Una persona accessible a l'enveja, a la por.
 
2 De fàcil accés o tracte. Una persona molt accessible.

Alguns exemples d'anàlisis

• Anàlisi d'accessibilitat a serveis bàsics
• Anàlisis de la sinistralitat
• ...

lluis.vicens@udg.edu

@lluisvicens