Models de dades dels SIG a Internet. Aspectes teòrics i aplicats

Existeix abundant literatura científica sobre els estàndards d’informació geogràfica, i particularment relacionats amb les infraestructures de dades espacials. Malgrat això, pocs treballs descriuen les implicacions de la seva implementació, així com les dificultats d’aquesta i del seu desplegament en l’àmbit de la cartografia i de la teledetecció. Aquesta tesi analitza l'abast d'aplicació dels estàndards internacionals, detecta els problemes d’encavalcament i de falta de definició en alguns aspectes, i realitza propostes per tal de corregir aquests problemes tant en les implementacions com en els propis estàndards. Un dels problemes observats és la desconnexió entre els diferents estàndards i, per aquest motiu, es proposa la definició d’un nou marc tecnològic que permet reestructurar l’estil d’arquitectura emprada en les infraestructures de dades espacials, basat en una orientació a servei, tot canviant-lo per una altre estil d’arquitectura orientat a recurs amb la finalitat de fer un millor ús de la pròpia Internet, de relacionar millor els recursos entre ells fins a crear un gran hipermapa mundial que anomenen World Wide Hypermap (WWH), que incorpora altres col·lectius com són, per exemple, aquells que s’adhereixen a polítiques de dades obertes (open data), la cartografia generada per voluntariat i els navegadors de mapes pel mercat de masses i els globus virtuals. Durant l’elaboració d’aquests treballs s’ha participat activament en el procés de definició d’estàndards internacionals i s’ha contribuït liderant l’edició del Web Map Tile Service (WMTS) que va ser ratificat com a estàndard per l’Open Geospatial Consortium (OGC). Al mateix temps, s’ha posat a prova tecnologies amb dades reals, cosa que ha permès detectar tant problemes en les especificacions com en les seves implementacions, el que fa que s’hagi pogut proposar correccions a aquestes especificacions quan ha semblat convenient. Així mateix, en la tesi s’analitza quantitativament els diferents productes de serveis de mapes de diferents fabricants (incloent les implementacions realitzades en el MiraMon) i es valora fins a quin punt les millores proposades contribueixen a millorar el rendiment de les implementacions. En aquest sentit, la tesi fa propostes concretes per emprar el JPEG2000 en implementacions de serveis que integrin simultàniament Web Map Service (WMS), Web Map Tile Service (WMTS) i Web Coverage Service (WCS). També s’ha incorporat les especificacions i solucions al programari MiraMon (tant en la versió d’escriptori com en els servidors i navegador de mapes) per tal de validar-ne el seu ús, i s’ha dissenyat sistemes que permetin l’optimització dels algorismes que implementen les anteriors propostes, alhora que s’ha fet propostes d’implementació de l’aproximació REST al MiraMon. Finalment s’ha realitzat implementacions concretes per a incloure les contribucions dels usuaris finals com a informacions complementàries a les tradicionalment presents als catàlegs de metadades.There is abundant scientific literature on geographical information standards, particularly in relation to spatial data infrastructures. However, there are only a few studies on the implications of implementing them and the difficulties involved, or on their use in cartography and the remote sensing fields. This thesis analyses the scope of applying international standards, and identifies some overlaps and gaps in certain areas. Proposals are also made to fix the problems in both the implementations and the standard documents themselves. One problem we observed is that the different standards are not completely connected. Therefore, we propose defining a new technological framework that makes it possible to restructure the architectural style used in the spatial data infrastructures, which is currently service oriented. We propose changing it to a resource oriented architectural style, which would improve the use of the Internet and relate resources better in a way that a single World Wide Hypermap (WWH) is created. The WWH incorporates other collectives better, such as those that join the open data policies and standards, the volunteered geographic information groups, the mass market map browsers and the virtual globes. While carrying out this work we have been actively involved in the process of defining international standards, which has led to the development of the Web Tile Map Service (WMTS) document that has been ratified as a standard by the Open Geospatial Consortium (OGC). At the same time, we have tested technological implementations with real data in order to detect problems in the specification documents and in their implementations. Adjustments to these specifications have been proposed when appropriate. Furthermore, this PhD thesis quantitatively analyses different products from different map service providers (including MiraMon implementations) and assesses the extent to which the proposed improvements contribute to increasing the performance of the implementations. In this regard, this document makes a specific proposal for using JPEG2000 in Web service implementations that simultaneously integrates the Web Map Service (WMS), Web Map Tile Service (WMTS) and Web Coverage Service (WCS). We have also incorporated some of the proposed specifications and solutions into the MiraMon software (desktop, map browser and map service) in order to test and validate them. Moreover, we have designed some ways of optimizing the algorithms that implement previous proposals, and an implementation of the REST approach has been suggested for MiraMon. Finally, we propose a specific implementation that includes end-user contributions (user feedback), so that they complement the current metadata catalogues