Palestra apresentada no 10 FGSL e 1 ERI em Goiânia/GO, 30 de Novembro de 2013

1. Mapeando a Terra com
GeoDjango
Christiano Anderson
Twitter: @dump
chris@christiano.me

2. Sobre o palestrante
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Trabalha com software livre desde 1995;
Trabalha com Python desde 2000;
Membro da Associação Python Brasil;
Responsável técnico do Cultura Educa;
Já foi colaborador de diversos projetos de software
livre;
Twitter: @dump
Blog: http://christiano.me

3. Agenda
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Georreferenciamento;
Padrões GIS;
Bases Geográficas;
Tecnologias;
GeoDjango;
Admin;
OpenStreetMap;
MapBox;
OpenLayers;

4. Geographic Information System
(GIS)
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Padrões, dados geográficos, sistemas de
coordenadas geográficas;
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Os mapas são planos, mas a Terra não é;

5. Projeções
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Representação plana da Terra;

6. Projeções

7. Os padrões GEO
1. OGC (Open Geospatial Consortium);
2. WKT (Well Known Text);
3. WKB (Well Know Binary);
4. GML (Geometry Markup Language);
5. KML (Keyhole Markup Language);
6. WMS (Web Mapping Service);
7. GeoJSON (Geometry JSON);
8. SRID (Spatial Reference Indentifier);

8. Principais objetos geográficos
1. Point (ponto);
2. LineString (linha);
3. Polygon (Polígono);
4. MultiPoint (Múltiplos Pontos);
5. MultiPolygon (Múltiplos Polígonos);

9. Bibliotecas e ferramentas
1. GEOS (Geometry Engine Open Source);
2. GDAL (Geospatial Data Abstraction Library);
3. GeoIP (Biblioteca de localização de IPs);
4. PROJ4 (Biblioteca de Projeções
Geográficas);

10. Projetos
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OpenStreetMap;
OpenLayers;
MapBox;
PostGIS;
Google Maps;
GeoDjango;

11. GeoDjango
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Módulo nativo do Django para criar
aplicações geográficas;
Já está presente na seção de contrib do
Django, não é necessário instalar nada de
fora;
Oferece toda facilidade do ORM do Django
para aplicações geográficas;
Bastante completo e bem integrado com
bancos geográficos;

12. Banco de Dados Geográfico
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Permite armazenar objetos geográficos em
uma estrutura de banco de dados
convencional;
Possui funções geográficas, exemplo, com
um select, é possível pegar todo o trajeto de
um rio e identificar quais municípios ele
cruza;
O GeoDjango integrou funções geográficas
ao seu ORM;

13. Comparativo bases geográficas
Fonte: https://docs.djangoproject.com/en/1.5/ref/contrib/gis/db-api/

14. Instalação do PostGIS
A maioria das distribuições já possuem o
pacote pronto do PostGIS;
Portanto, se deseja a versão 2, é necessário
compilar na mão ou usar repositório
alternativo;

15. Configuração
DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.contrib.gis.db.backends.postgis',
'NAME': 'culturaeduca',
'USER': 'nodeware',
'PASSWORD': '',
'HOST': '',
'PORT': '',
}
}

16. models.py
from django.contrib.gis.db import models
from django.contrib.gis import admin

17. models.py
class Municipio(models.Model):
'''Municipios segundo o IBGE'''
cd_geocodm = models.IntegerField('Codigo IBGE', unique=True, primary_key=True)
nome = models.CharField('Municipio', max_length=60)
estado = models.ForeignKey(Uf, null=True, blank=True)
area = models.MultiPolygonField()
objects = models.GeoManager()

18. Exemplo no Admin do Django

19. ESRI Shapefiles
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Formato de arquivos para informações
geográficas e vetoriais;
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Descreve geometrias, pontos e polígonos de
áreas geográficas;

20. Arquivos Shape
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shp -> shape, armazena a forma geográfica
do objeto;
shx -> índices e informações de busca sobre
o shape;
dbf -> colunas e atributos existentes no
shape;

21. Analisando Shapes
$ ogrinfo -so 43MUE250GC_SIR.shp 43MUE250GC_SIR
INFO: Open of `43MUE250GC_SIR.shp'
using driver `ESRI Shapefile' successful.
Layer name: 43MUE250GC_SIR
Geometry: Polygon
Feature Count: 498
Extent: (-57.643885, -33.752081) - (-49.691352, -27.082302)
Layer SRS WKT:
GEOGCS["SIRGAS 2000",
DATUM["SIRGAS2000",
SPHEROID["Geodetic_Reference_System_of_1980",6378137,298.2572221009113]],
PRIMEM["Greenwich",0],
UNIT["Degree",0.017453292519943295]]
ID: Real (11.0)
CD_GEOCODM: String (20.0)
NM_MUNICIP: String (60.0)

22. Importando Shape com GeoDjango
import os
from django.contrib.gis.utils import LayerMapping
from models import Municipio
mun_mapping = {
'codigo_ibge': 'ID',
'cd_geocodm' : 'CD_GEOCODM',
'nome' : 'NM_MUNICIP',
'area' : 'MULTIPOLYGON',
}
mun_shp = os.path.abspath(os.path.join(os.path.dirname(__file__), '43MUE250GC_SIR.shx'))
def run(verbose=True):
lm = LayerMapping(Municipio, mun_shp, mun_mapping,
transform=False, encoding='iso-8859-1')
lm.save(strict=True, verbose=verbose)

23. Consultando pontos no banco
Em qual Município está localizado o ponto
abaixo?
Latitude: -23.5006659999999989
Longitude: -46.6165799999999990

24. Consulta de ponto no banco
>>> from django.contrib.gis.geos import Point
>>> from ibge.models import Municipio
>>> ponto = Point(-46.6165799999999990, -23.5006659999999989)
>>> res = Municipio.objects.get(area__bbcontains=ponto)
>>> print res.nome
SÃO PAULO

25. Objeto geográfico do registro
>>> res.area
<MultiPolygon object at 0x10e40f0a0>
Representa o contorno (polígono) do município.
É possível exportar o contorno em GeoJSON:
>> res.area.geojson
u'{ "type": "MultiPolygon", "coordinates": [ [ [ [ -46.575473, -23.374018 ], [ -46.57540883044129,
-23.374040620923594 ], [ -46.575195, -23.374116 ], [ -46.574706, -23.374336 ], [ -46.574044, -23.37499 ], [
-46.57361, -23.375254 ], [ -46.573461199200892, -23.375336342015196 ], [ -46.573254, -23.375451 ], [
-46.572757, -23.375579 ], [ -46.572661701429197, -23.375598923531598 ], [ -46.572073, -23.375722 ], [
-46.571326, -23.375845 ], [ -46.570697, -23.376002 ], [ -46.570435846461493, -23.376064365024099 ], [
-46.570161, -23.37613 ], [ -46.56981, -23.376126 ], [ -46.569405, -23.376094 ], [ -46.568904, -23.375948 ], [
-46.56852, -23.375736 ], [ -46.568299, -23.375479 ], [ -46.568058, -23.374863 ], [ -46.567912, -23.374383 ], [
-46.567691, -23.374097 ], [ -46.567234, -23.373735 ] (continua)...

26. API de Mapa
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O GeoDjango não faz plotagem automática
no mapa;
Por respeitar todos os padrões Geo, você
escolhe a API de mapa que desejar.
É possível plotar pontos no Google Maps,
OpenStreetMap, MapBox, Bing Maps e
qualquer outro que possuir API padrão Geo;

27. OpenStreetMap
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Ótima alternativa ao Google Maps;
Funciona como um "wiki" de mapas;
Totalmente colaborativo;
API bastante completa;
Possibilidade de subir seu próprio servidor
de mapas;
http://www.openstreetmap.org/

28. MapBox
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Alternativa "freemium" ao Google Maps;
Utiliza estrutura do OpenStreetMap;
Possibilidade de estilizar os mapas;
Várias ferramentas, como o TileMill, permite
uma melhor customização da aplicação de
mapa;
mapbox.js é uma API web bem simples e
eficiente;
http://www.mapbox.com/

29. Leaflet
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Biblioteca JavaScript para criar mapas
mobile-friendly;
Baseado no OpenStreetMap e MapBox;
Permite uma melhor interatividade de mapas
com dispositiveis móveis;
http://leafletjs.com/

30. OpenLayers
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API JavaScript para criação de mapas
dinâmicos e multi camadas;
Permite escolher qual backend de mapas
será utilizado (Google Maps,
OpenStreetMap, Bing Maps, entre outros);
Possui uma comunidade bastante atuante;
http://openlayers.org/

31. OBRIGADO!
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E-mail: chris@christiano.me