Sextante: Una Biblioteca Java libre para Análisis Geoespacial

Sextante es una librería Java libre desarrollada inicialmente en el año 2004 para dar a las agencias de gobierno locales de silvicultura una herramienta para el análisis SIG. Desde entonces se ha convertido rápidamente en líder dado que SEXTANTE (Sistema Extremeño de Análisis Territorial) no es sólo apto para los organismos forestales, sino también para otras instituciones donde se necesita una herramienta SIG profesional. GvSIG al mismo tiempo también se desarrolló y se decidió adaptar (que ya tiene alrededor de 200 algoritmos) para ser utilizadas en gvSIG y por lo tanto mejorar su capacidad de análisis existentes.

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Figura 1: SEXTANTE – toolbox incluyendo GRASS GIS, SAGA GIS, R, gvSIG CE y algoritmos SEXTANTE.

Información sobre el proyecto

El sitio web oficial de SEXTANTE ofrece el acceso al sistema de seguimiento de errores donde se puede encontrar una plataforma con gvSIG CE, además de información general sobre el proyecto (por ejemplo, manual de usuario, guía de programación, un enlace al canal de video o lista de emails).

Los recientes acontecimientos en el proyecto SEXTANTE se pueden encontrar en un blog actualizado. SEXTANTE se desarrolló en Inglés con el fin de que el proyecto sea accesible para todos. La versión actual y el código fuente pueden ser descargados desde la plataforma oficial.

Procesamiento de datos espaciales

A pesar de que SEXTANTE es una biblioteca y puede ser utilizado por los programadores para incorporar funcionalidades de análisis en su software, también proporciona interfaces gráficas para llamar a los algoritmos de la interfaz de la aplicación GIS o SEXTANTE. La ejecución de un algoritmo SEXTANTE se puede hacer desde el cuadro de herramientas o interfaz de línea de comandos. La interfaz gráfica de SEXTANTE y el propio proceso de trabajo es de forma independiente, por lo tanto, los usuarios no necesitan saber nada sobre el mismo algoritmo, pero tienen que entender los parámetros que desea definir para los datos y los resultados que queremos lograr con ella.

La ejecución de los procesos se llevan a cabo mediante los siguientes pasos: En primer lugar, la selección de una capa de entrada (o más) (s) como raster, vector, o una tabla. A continuación, el algoritmo deseado se define a través de línea de comandos o cuadro de herramientas. Cabe señalar que los parámetros de los algoritmos en particular deben ser ajustados correctamente (por ejemplo, tamaño de la celda de un mapa raster, como resultado, la proyección de las capas de entrada y salida). Por último, la especificación de una capa de salida (o varios) (s) en el formato deseado. En algunos casos, los archivos se crean y se mostrarán de forma automática, por ejemplo, un gráfico con la generación de histograma.

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Figura 2: Proceso de cadena para el cálculo de un índice topográfico con el modelador de SEXTANTE.

En la actualidad, más de 300 algoritmos están disponibles en SEXTANTE que permiten el análisis de datos sobre diversos temas. Para la mayoría de los algoritmos, se ha preparado ayuda contextual, lo que da una idea de la funcionalidad de la herramienta o la ejecución de los programas técnicos.

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Figura 3: Resultados raster de un índice topográfico

Dependiendo del tipo de geometría cargada los distintos bloques funcionales del cuadro de herramientas se activan. El procesamiento de los formatos en los que dependes de los sistemas SIG SEXTANTE está siendo utilizada con: gvSIG: shp, dxf, tif, o asc OpenJUMP: shp, tif, uDig: shp, tif. Existen herramientas en general, y dependiendo del tipo de geometría, herramientas vectoriales, como la conversión de un tipo de geometría a otra (polígono -> líneas) o cálculo de las coordenadas del punto.

Una amplia variedad de funciones permite el procesamiento de datos raster. Hay, por ejemplo, herramientas especiales en el campo de la hidrología, como las que permiten la generación de redes fluviales (canales de redes), cuencas hidrográficas o escorrentía superficial (acumulación de flujo).

Otros ejemplos pueden ser menores: conceptos básicos de raster como el histograma, llenar vacío, herramientas para el análisis de la superficie (relieve sombreado), visibilidad o radiación solar, el cálculo de diferentes índices (índice de vegetación o topográfico) y mucho más.

GRASS GIS

GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) es la más antigua DesktopGIS OpenSource, desarrollada en 1982. El usuario del software de la licencia GPL (desde 1999) y el sitio web oficial es http://grass.osgeo.org

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Figura 4: Procesamiento en Cola

GRASS GIS puede ser utilizado como una versión portable, independiente de la plataforma GNU/Linux, MS Windows o Mac OSX. La comunidad se comunica en varias listas de email y en conjunto ha numerosos algoritmos para el análisis de datos espaciales y procesamiento de la entrada de varios formatos de exportación, tales como los servicios web OGC (WMS, WFS, …), shapefiles, GeoTIFF, formatos de tabla, formatos de datos CAD, GPS (Garmin, gpsbabel), y PostgreSQL/SQLite. Otras características en GRASS GIS son el procesamiento de vectores 3D. (por ejemplo, la exportación KML de globos virtuales), guardar modelos como los scripts de Python, digitalización topológica, basado en OpenGL visor 3D (3D NVIZ), y mucho más.

gvSIG CE, GRASS GIS y más

En la versión actual de SEXTANTE es posible utilizar una interfaz con el software GRASS SIG. Puede ser instalado en la configuración del programa a través del dialogo SEXTANTE. Algoritmos de GRASS GIS luego son ejecutados.

Realización de algoritmos de GRASS GIS pueden configurarse desde el programa con cuadro de diálogo a través de SEXTANTE. Algoritmos de GRASS GIS se realizan mediante los siguientes pasos: importación de datos “on-the-fly” en GRASS GIS y procesamiento de datos, exportación respectivamente. Mecanismo de apertura automática de los resultados a través de SEXTANTE en una aplicación SIG (por ejemplo, gvSIG CE).

En agosto del 2011, se decidió integrar SEXTANTE en ArcGIS, el software de ESRI GIS. El resultado es que ArcGIS ahora se puede conectar a todos los algoritmos de SEXTANTE aprovechando las herramientas de GRASS GIS y SAGA GIS.

A pesar de las muchas innovaciones que se han realizado, los miembros del proyecto SEXTANTE continuan con nuevas ideas interesantes como la integración de R, el software de estadísticas de gran alcance, en SEXTANTE. En el blog se pueden encontrar las primeras imágenes del vídeo sobre la realización de algoritmos de R (por ejemplo, crear mapa de distancia, comparar la figura 1 y ejecutarlos desde el cuadro de herramientas de ArcGIS.

Automatizando los procesos de modelador

Para obtener buenos resultados en aplicaciones específicas, a menudo es necesario la combinación de diferentes procesos. Para ello, un modelador Benn es integrado en SEXTANTE y se puede utilizar para representar los distintos algoritmos de cadenas de procesos simples. También existe la posibilidad de combinar los algoritmos de SEXTANTE GRASS GIS y el modelador.

La figura 3 muestra la generación de un índice topográfico (TI), donde tres algoritmos calcularán un conjunto de datos raster.

En primer lugar es necesario definir uno o más datos de entrada para el modelo, por lo que los siguientes elementos en el panel izquierdo del modelador están disponibles: banda, raster, capas, capa vectorial, String, tablas, campos, coordenadas (punto), Fixed table, Entrada múltiple, selección, valor numérico, valor booleano.

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Figura 5: Administrador de Historial

Innovaciones

En 2008, la ejecución de los geo-procesos se ha simplificado mediante la integración de un método, y un método de procesamiento por lotes. En combinación con la interfaz de GRASS GIS (desarrollado en el 2010), actualmente más de 500 algoritmos raster y análisis de datos vectoriales se encuentran disponibles en SEXTANTE. En el 2011, una interfaz de SAGA fue creada aumentando el número total de algoritmos a más de 800. La última novedad es la posibilidad de conectar SEXTANTE al cuadro de herramientas ArcGIS y modelador.

Fuente:

Geoinformatics

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