Un’applicazione Web per la consultazione e manutenzione del DB SIGRIA 10a Conferenza Nazionale ASITA – Bolzano, 14 - 17 novembre 2006 Un’applicazione Web per la consultazione e manutenzione del DB SIGRIA Guglielmo Raimondi (*), Pasquale Nino (**), Andrea Fais (**) * Glasic s.r.l. – Roma ** Istituto Nazionale di Economia Agraria - Roma RIFERIMENTI ISTITUZIONALI La Commissione Europea, il Ministero dei Lavori Pubblici e il Ministero per le Politiche Agricole hanno posto l’esigenza di avviare un’indagine sull’uso irriguo della risorsa idrica nel Mezzogiorno per avere informazioni utili ai fini della programmazione degli interventi nel settore. Tale esigenza si è concretizzata nel Programma Operativo Ampliamento e adeguamento della disponibilità e dei sistemi di adduzione e di distribuzione delle risorse idriche nelle Regioni dell’Obiettivo 1 (QCS 1994/99 - Reg. CEE 2081/93) dove, agli interventi strutturali, è stata affiancata una specifica iniziativa (Sottoprogramma III, Misura 3), di monitoraggio e di analisi denominata “Studio sull’uso irriguo della risorsa idrica, sulle produzioni agricole irrigate e sulla loro redditività”, affidata all’Istituto Nazionale di Economia Agraria (INEA) per la realizzazione. FINALITA’ DELLO STUDIO La principale finalità dello studio è stata quella di creare un quadro conoscitivo completo ed aggiornato sull’uso irriguo della risorsa idrica nel Mezzogiorno anche in conseguenza dei nuovi interventi di completamento e di ristrutturazione delle reti irrigue. Inoltre lo studio valuterà gli effetti dei nuovi investimenti sull’offerta dei prodotti agricoli e sulla loro redditività. obiettivi specifici aggiornare il quadro conoscitivo sull’utilizzazione delle risorse idriche per scopi irrigui con riferimento agli aspetti strutturali ed ambientali; fornire risultati immediatamente operativi per l’impostazione degli interventi in campo irriguo, con particolare riferimento alla convenienza economica a livello di comprensorio e di impresa agricola e agli orientamenti della PAC; analizzare le conseguenze dell’estendimento e/o ristrutturazione dell’irrigazione nel Mezzogiorno, anche in relazione all’uso concorrenziale della risorsa idrica; costituire un sistema informativo permanente finalizzato al monitoraggio dell’utilizzazione delle risorsa idrica per uso irriguo denominato SIGRIA (Sistema informativo per la gestione delle risorse idriche in agricoltura). Il sistema è costituito da una grande mole di informazioni sia di natura cartografica che alfanumerica (uso del suolo, pedologia, reti e fonti di irrigazione, dati economici, ecc.) CONSULTAZIONE E MANUTENZIONE DEI DATI: IL SIGRIAWEB Per soddisfare l’esigenza di rendere disponibile agli utenti (Ministeri, Regioni, Consorzi di Bonifica) l'informazione raccolta e di consentire la sua manutenzione ed aggiornamento, è stato realizzato un sito Web (SigriaWeb) - utilizzando strumenti OpenGIS - per la pubblicazione e l’aggiornamento dei dati geografici e dei relativi attributi alfanumerici. La base dati è frutto della raccolta, validazione e standardizzazione di una grande mole di informazioni riguardanti in particolare l'uso del suolo, i consorzi di bonifica, i loro comprensori e distretti irrigui, reti di adduzione e distribuzione, dati e coperture agro - climatologiche, pedologia, ecc. Il sistema SIGRIAWeb realizza una doppia vista del database territoriale: una prima geografica del sistema caratterizzata da mappe contestuali e riferimenti geo-refererenziati, affiancata da una seconda più propriamente documentale dei dati, delle loro relazioni e delle loro gerarchie semantiche. Il sistema proposto coniuga l’accesso tradizionale ai dati, tramite le tipiche interrogazioni su base dati relazionale, con l’accesso tramite interrogazioni “geografiche”, condotte con l’aiuto di una interfaccia amichevole. La prima vista garantisce un accesso puntuale ai dati nella loro specificità senza stravolgere la strategia di archiviazione dei dati già presente (v. figura 1); la seconda fornisce invece gli strumenti necessari per una visione generale del DBT in senso geografico, fornendo quindi le necessarie informazioni di spazialità ai dati presenti in archivio (v. figura 2). http://www.sigriaweb.inea.it/ Figura 1: Vista geografica Figura 2: Vista relazionale Le due viste sono integrate e cooperanti in un unico framework applicativo e forniscono una visione congruente dei dati nella loro interezza. Dal punto di vista concettuale, il sistema integra (in modo trasparente all’utilizzatore) due diversi archivi: un geographic data base caratterizzato dalle performance di un DB-engine geografico; un relational data base – che preserva la struttura ed il contenuto dei dati di dominio. L’integrazione tra le due viste è realizzata al livello dell’interfaccia utente: la selezione e la ricerca geografica comportano l’individuazione di una precisa area dati nell’archivio relazionale provocando, al contempo, l’aggiornamento automatico della relativa vista. E così il viceversa: la navigazione attraverso l’interfaccia “relazionale” comporta un automatico processo di aggiornamento dell’interfaccia “geografica” (v. figura 3). Il sistema è trasportato su interfaccia Web tramite un’architettura preparata ad hoc e denominata GOWeb (Geographic data on the Web). L’architettura prevede l’utilizzo e l’interazione di due componenti specializzati nella resa delle due differenti viste sui dati (modulo GIX per il motore geografico e modulo RIX per il motore relazionale). L’interfaccia integrata costituisce il livello applicativo del sistema, implementa i casi d’uso e permette l’accesso ai dati in ambiente locale o internet, attraverso un comune browser Web (V. figura 4 e tabella 1). Figura 3: Integrazione delle due viste Denominazione Descrizione Modulo archiviazione dei dati geografici (G-Engine) Accesso alle feature geografiche; Modalità di query geografica; struttura a strati informativi del SIT. Modulo di archiviazione dei dati relazionali e documentali (R-Engine) accesso ai dati relazionali e documentali; interfaccia per l’importazione dei dati; struttura relazionale dei dati; interfaccia applicativa. Modulo di visualizzazione dati geografici (GIX) operatività funzionale su mappa grafica; rappresentazione grafica della cartografia; interfaccia applicativa Modulo di visualizzazione dei dati documentali (RIX) rappresentazione dei dati documentali dell’infrastruttura; la struttura organizzativa dei dati; le form di ricerca documentale Modulo di autenticazione ed autorizzazione(SEC-SERVICE) repository dei dati di autenticazione e autorizzazione; interfaccia di registrazione e manutenzione degli utenti; interfaccia applicativa di verifica degli utenti. Modulo di pubblicazione Web(Web-Engine) repository delle pagine Web; supporto alle sessioni utente Il sistema SigriaWeb è basato geograficamente su vari livelli di dettaglio: L’ambito territoriale generale è costituito dal territorio nazionale italiano. Attualmente sono implementati nel sistema i dati relativi ai Consorzi di Bonifica ricadenti nell’area dell’Obiettivo 1, più i consorzi dell’Abruzzo; Ambito regionale; Ambito consortile (e relative suddivisioni in comprensori e distretti irrigui): Figura 4: Architettura generale del sistema Tabella 1 – Descrizione dei moduli Denominazione Descrizione Apache Apache è indiscutibilmente la piattaforma server Web più utilizzata. Apache è espandibile grazie alla grande quantità di moduli che supporta, altamente e facilmente configurabile. E’ inoltre possibile federare tra loro più server Apache consentendo così un bilanciamento del carico per i servizi Web Oriented. Tomcat Tomcat è un servlet container open source sviluppato dal progetto Apache Jakarta ed è attualmente l’implementazione di riferimento per le specifiche delle servlet Java e delle JSP (Java Server Pages) in collaborazione con la SUN. Web Services Web Services è una tecnologia nata dalla esigenza di esporre servizi in modo sicuro sul Web. PostgreSQL PostgreSQL è probabilmente il più avanzato database relazionale con estensioni orientate agli oggetti open source attualmente disponibile.. PostGIS PostGIS è il supporto per oggetti geografici al database PostgreSQL, cui fornisce capacità di gestione di oggetti con “attributi spaziali”, permettendo l’utilizzo di PostgreSQL come back-end di un Sistema Informativo Geografico (GIS) come ESRI’s SDE oppure Oracle Spatial. PostGIS inoltre aderisce alle specifiche dell’OpenGIS un consorzio che promuove delle specifiche “aperte” per il geoprocessing. MapServer Il sistema MapServer è un ambiente di sviluppo open source per la costruzione di applicazioni internet orientate al GIS; è stato sviluppato inizialmente dall’Università del Minnesota (UMN) con la collaborazione della NASA. SSL e TSL Il Secure Socket Layer (SSL) ed il Transaction Layer Security (TSL) sono protocolli per la comunicazione sicura tra un cliente che si collega ad un server tramite internet. Nascono per risolvere i problemi tipici di una comunicazione in rete “in chiaro” che sono quelli di autenticazione delle parti ed il problema delle intercettazioni. Java 2 – v1.5 Java è un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti, sviluppato dalla Sun Microsystems. Tra le sue caratteristiche principali il fatto che un programma sviluppato in tale linguaggio può essere eseguito su ogni sistema operativo (indipendenza dalla piattaforma). A seconda della tipologia del dato e del livello di accesso dell’utente, è consentita la consultazione e/o la manutenzione di tutto o parte del database. In questo modo i tecnici dei Consorzi di Bonifica possono aggiornare direttamente on line le informazioni di propria pertinenza relativamente alla componente relazionale del database. La stessa interfaccia applicativa, predisposta per gli utenti autorizzati, consente l’estrazione di un sottoinsieme del database territoriale, ritagliato sui confini di un singolo Consorzio di Bonifica, organizzato come un pacchetto composto dagli strati cartografic1 e dagli attributi ai singoli oggetti ritenuti necessari alle attività locali di manutenzione/integrazione. Il formato dei file è compatibile con l’architettura hardware/software in dotazione ai singoli Consorzi di Bonifica (a titolo di esempio, gli strati cartografici sono generati in formato ESRI shapefile, mentre i dati relazionali sono generati in formato MDB di Microsoft Access). Tabella 2 - Tecnologie utilizzate