Cartografia web

Autor: Dr. Joan Nunes. Universitat Autònoma de Barcelona
Promotor: Institut Cartogràfic de Catalunya, 2013

 

Cartografia web és l'activitat consistent a dissenyar, implementar, generar i utilitzar mapes a través del web. La cartografia web és més general que els SIG web, ja que comprèn tant els mapes generats i utilitzats per les aplicacions web de SIG, com qualsevol altre tipus de mapa digital publicat i accessible a través del web, generat amb altres tecnologies diferents que els SIG web.

En general, tot i que la frontera és sovint molt prima, la diferència entre cartografia web i SIG web està en el fet que els SIG web, a més de mostrar mapes web, prenen la forma d'aplicacions més elaborades, amb finalitats més específiques, major funcionalitat de consulta o fins i tot d'anàlisi, adreçades sovint a usuaris professionals. La cartografia web, d'altra banda, té finalitats més genèriques, sovint limitades a difondre el mapa o a oferir-lo com a plataforma per a usos generals, i sol anar adreçada a tot tipus d'usuaris, inclòs el públic en general. En molts casos, però, s'utilitza la tecnologia de SIG web per a generar, publicar i facilitar l'ús dels mapes en forma de serveis de mapes web també per a usos generals. Altrament, tota aplicació de SIG web utilitza mapes web, generalment en forma de serveis de mapes web, com a principal mitjà de visualització i comunicació de la informació espacial, per la qual cosa els serveis de mapes dels SIG web formen part i són un dels tipus destacats de cartografia web. possiblement el tipus més estés actualment i la tecnologia més habitual per a produir cartografia web.

La cartografia web inclou també un tipus més específic de mapa destinat als dispositius mòbils, com és ara telèfons intel·ligents, PDA, receptors GPS o altres. En general, es tracta igualment de cartografia web, però l'especificitat del mitjà (dimensions reduïdes, ubiqüitat, immediatesa) en fan un domini particular en si mateix. En el cas dels mapes i les aplicacions utilitzades des de dispositius mòbils cal distingir entre els mapes i aplicacions distribuïts i rebuts simplement des d'un lloc web, per bé que pugui ser adaptat, i les aplicacions i mapes que proporcionen continguts específics en funció de la localització i del context on es troba el dispositiu mòbil. En el primer cas es tracta de mapes web mòbils, mentre que en el segon cal parlar de serveis basats en la localització.

Alguns autors (Neumann, 2008) diferencien entre l'activitat i tecnologia necessària per a produir mapes web i l'estudi dels aspectes teòrics de la cartografia web. Entre els aspectes estudiats s'inclouen les funcions dels mapes web, els recursos d'expressió i les limitacions del medi digital, la usabilitat dels mapes o els aspectes socials lligats a la producció i ús de mapes web. En aquest segon sentit, la cartografia web forma part de la ciència i tècnica de la cartografia.

En termes històrics, la publicació i utilització de mapes a través del web té efectes significatius sobre el mapa, com en el seu moment el pas del mapa analògic al mapa digital, ja que possibilita noves formes de mapa (dinàmic, animat, en temps real, etc.), capacitat de personalització interactiva, reducció o eliminació dels costos de distribució, integració de múltiples fonts de dades distribuïdes i un major intercanvi i compartició de la informació.

Socialment, la cartografia web va més enllà de les aplicacions de SIG web i ha esdevingut un veritable fenomen de masses, gràcies a alguns factors determinants. En primer lloc, la creació de serveis de mapes adreçats al gran públic des de sectors empresarials externs al món professional de la cartografia i la informació geoespacial, amb tecnologies trencadores quant a velocitat i simplicitat d'ús. D'altra banda, la capacitat d'afegir continguts propis i de programar aquests tipus de serveis de mapes. Finalment, el creixement i la diversificació dels projectes de desenvolupament col·laboratiu, tant en el terreny del programari lliure com en el de la producció o compilació d'informació de lliure utilització.

 

Exemples de cartografia web. a) Cartografia topogràfica i localitzador de topònims de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. b) Mapa d'unitats geològiques de la Infraestructura de Dades Espacials de Menorca. c) Mapa de carrers de Google Maps. d) Mapa interactiu d'impactes ambientals de Chesapeake Bay de National Geographic.

 

Origen

El primer servei de mapes interactiu al web que es coneix bé fou implementat per Xerox Parc el 1993, tot just el mateix any que es féu públic el protocol estàndard HTML en què es basa la comunicació i transferència de documents en el web. Aquest servei de mapes, conegut com Map Viewer, estava implementat com a CGI i permetia a l'usuari fer operacions interactives com canviar, reduir o desplaçar l'extensió del mapa, triar les capes visibles d'entre les incloses en el servei, escollir la projecció cartogràfica i alguns paràmetres de presentació. Com en els serveis de mapes web actuals, el resultat retornat pel servidor cada vegada que l'usuari feia una petició nova era una pàgina HTML que duia inclosa la imatge del mapa generat dinàmicament segons les especificacions de l'usuari. En aquest sentit, tant pel principi de funcionament com per la tecnologia emprada -una CGI- el Map Viewer de Xerox Parc constitueix el predecessor dels serveis de mapes web actuals, estàndard o no.

Durant la resta de la dècada de 1990 es van desenvolupar paral·lelament altres possibles tecnologies per a implementar servidors de mapes web, alguns dels projectes inicials emblemàtics de cartografia web i els primers productes comercials o lliures de programari servidor de mapes web. Entre les alternatives tecnològiques per a implementat servidors de mapes web, van aparèixer els connectors per a ampliar la funcionalitat dels navegadors web i les miniaplicacions de Java per a descarregar programes del web i executar-los a l'ordinador client. En si, tecnologia web general, no específicament cartogràfica o de SIG, que, com les CGI, serveix per a comunicar els servidor web amb altres programes i ampliar els continguts i funcionalitat dinàmica de les pàgines web. Projectes com The National Atlas of Canada, The World Wide Earthquake Locator, ambdós de l'any 1994, The Gazetteer for Scotland de l'any 1995 o National Atlas of the United States del 1997 són exemples dels primers projectes de cartografia web, gairebé tots sota la forma d'atles. Per últim, pel que fa a productes comercials o lliures de programari servidor de mapes web, el 1995 va aparèixer MapGuide (adquirit i distribuït per Autodesk el 1996), que probablement és el primer producte de programari comercial per serveis de mapes; seguit ben aviat per altres productes com GeoMedia Web Map el 1996; UMN MapServer de la Universitat de Minnesota -el primer programari lliure de servidor de mapes web i el més popular- el 1997, també basat en CGI; i MapObjects IMS d'ESRI el 1997 igualment implementat per mitjà de CGI (posteriorment substituït per ArcIMS i ArcGIS Server).

Després dels precedents remots, entre 1993 i 1996, l'aparició de programari servidor de mapes web comercial o lliure a finals de la dècada de 1990 va ser una de les fites més destacades de la cartografia web i dels SIG web ja que, a diferència dels primers projectes desenvolupats internament amb solucions particulars, va proporcionar les eines per permetre a moltes organitzacions públiques i privades publicar cartografia web per difondre les seves dades i projectes. Inicialment sense gaire més propòsit que la difusió i la projecció corporativa i progressivament orientada a resoldre necessitats internes o externes d'usuari final per mitjà d'aplicacions específiques. Aquest tipus de solució basada en els serveis de mapes en formats de propietat dels diferents productes de programari marcaria la tendència de tot el primer període de servidors de mapes web, des de 1996 fins a l'aparició d'estàndards interoperables de serveis de mapes web l'any 2000 i la seva posterior adopció generalitzada a partir de 2004.

Paral·lelament en aquest període de finals de la dècada de 1990 apareixerien també els primers serveis de mapes generals pensats per a resoldre necessitats comunes del públic en general, com la cerca d'adreces o d'itineraris, que posteriorment esdevindrien un dels exemples de cartografia web més influents a l'hora de popularitzar l'interès i l'ús de cartografia i d'informació espacial entre el gran públic i marcarien la tendència de les aplicacions de SIG web o de cartografia web a proporcionar serveis d'informació en lloc de publicar reculls de mapes en forma d'atles o donar a conèixer dades o projectes d'organitzacions. El primer d'aquests serveis de cerca d'adreces, aparegut el 1996, fou MapQuest.

Altres tipus d'iniciatives destacades de final de la dècada de 1990, però de menor incidència en el desenvolupament de la cartografia web, encara que contribuirien a reforçar l'interès per la informació geoespacial i la cartografia, seria la creació de llocs web de descàrrega de dades, més que de serveis de mapes interactius. Entre els primers d'aquests cal esmentar TerraServer-USA, promogut per Microsoft, encara en funcionament amb el nom de Microsoft Research Maps. El posterior desenvolupament de les infraestructures de dades espacials, d'iniciativa pública, faria que aquest tipus d'iniciatives privades perdés part de l'impuls i sentit inicial, però la idea de proporcionar mapes i imatges de cobertura global és també a la base dels serveis de mapes d'ús massiu entre el gran públic com Google Maps.

Tres fites més marcarien l'evolució posterior de la cartografia web, tant d'ús professional com per al públic no expert. En primer lloc, la definició de protocols de serveis de mapes estàndard interoperables per part d'Open Geospatial Consortium (OGC), el més utilitzat dels quals, l'estàndard WMS (Web Map Service) de serveis de mapes web, publicat inicialment l'any 2000, esdevindria progressivament adoptat pels diversos productes de programari servidor de mapes a partir de 2004 i revolucionaria el món dels serveis de mapes, inicialment dels d'àmbit professional i posteriorment dels adreçats al públic, en fer possible combinar en una mateixa visualització serveis de mapes procedents de servidors de diferents organitzacions i de múltiples fonts en bases de dades distribuïdes. Això canviaria completament l'estratègia de les organitzacions a l'hora de publicar mapes web i de mantenir les pròpies bases de dades, que passarien a utilitzar els serveis de mapes publicats per tercers i es concentrarien només en les dades pròpies, cosa que simplificaria molt tant la publicació de mapes web com el manteniment de les dades i n'ampliaria l'abast. Igualment contribuiria a promoure la cultura de compartir dades, en publicar-les de forma que altres poguessin incloure-les en els seus mapes i aplicacions, en lloc de mostrar-les només per mitjà de les aplicacions pròpies des del web corporatiu, i potenciaria extraordinàriament l'ús i el desenvolupament de multitud de productes gratuïts de programari lliure de servidors de mapes web, la qual cosa realimentaria de retruc la utilització dels estàndards de serveis de mapes d'OGC. Aquesta tendència marcaria la segona generació de serveis de mapes d'àmbit professional des de 2004 fins a finals de la dècada.

Un segon fet que reforçaria l'ús de serveis de mapes web i, en particular, de serveis de mapes web interoperables, fou la promoció i consolidació de les infraestructures de dades espacials (IDE). El concepte i les primeres iniciatives daten també de mitjan la dècada de 1990, però la proliferació i consolidació d'iniciatives, tant en els països desenvolupats com en els països en desenvolupament, arrencà amb força a partir de 2000 i trobaria en la cartografia web, els SIG web i altres tecnologies, sobre tot per mitjà de l'ús de protocols estàndard, el vehicle idoni per a publicar, donar a conèixer i facilitar l'accés a les dades geoespacials existents en cada territori. D'altra banda, el concepte i estructura federativa de les IDE, en què cada territori contribueix des del seu nivell territorial al recull d'informació dels àmbits territorials superiors, esperonaria la interoperabilitat i el desenvolupament d'estàndards per fer-la efectiva.

La tercera fita, aquesta decisiva en l'àmbit de la cartografia web per al gran públic, seria l'aparició de Google Maps i Google Earth el 2005. La gran novetat i aportació de Google Maps, que explica el seu extraordinari èxit i que constitueix l'impacte més decisiu per fer arribar la cartografia web al gran públic i fer que l'interès pels mapes i la informació geoespacial sigui més vigent que en cap altra època, és el fet de proporcionar serveis de mapes web a través d'una aplicació que permetia afegir continguts d'usuari de forma fàcil i senzilla a través de la web per part del públic en general no expert i, en segon lloc, el fet de dotar l'aplicació client del servei de mapes d'una API que permet a tercers desenvolupar aplicacions personalitzades basades en el servei de mapes de Google Maps i incorporar-les en el propi lloc web. Aquests tres fets, facilitat d'ús, incorporació de continguts per part de l'usuari i possibilitat de programar aplicacions personalitzades marquen una tercera generació de serveis de mapes web, en gran part paral·lela i contemporània a la segona generació de serveis de mapes web d'àmbit professional basada en estàndards interoperables, la primera d'ús massiu entre el gran públic.

Poc després, l'aparició de Google Earth ampliaria el ventall de possibilitats de visualització mitjançant globus virtuals 3D i llençaria el format KML com a estàndard per a incorporar continguts gràfics d'usuari en 2D i 3D basats en dades pròpies emmagatzemades localment.

Alguns aspectes addicionals com la rapidesa fan que servidors de mapes com Google Maps i similars hagin significat també aportacions importants en el pla estrictament tecnològic, particularment pel que fa a rapidesa de visualització dels mapes. En aquest sentit l'ús de la tessel·lació de serveis de mapes i de caus de mapes per emmagatzemar les imatges prerenderitzades, que acceleren molt la visualització dels mapes, són innovacions tècniques que han estat adoptades pels serveis de mapes d'àmbit professional, tant en formats estàndard com de propietat. Així, de 2009 en endavant cal parlar d'una quarta generació de serveis de mapes web, caracteritzada per la hibridació de les tecnologies dels serveis de mapes professionals estàndard i dels serveis comercials programables.

Finalment, entre les altres tecnologies emprades en cartografia web, no basades en servidors de mapes, cal esmentar com les més significatives el desenvolupament de Flash Player, de Macromedia (actualment Adobe), aparegut el 1996 i força popular a partir de 2000, que permet elaborar animacions i incorporar contingut multimèdia en pàgines HTML; i, d'altra banda, la definició del llenguatge i format gràfic SVG(Scalable Vector Graphics) per part de W3C l'any 2001, que permet integrar gràfics vectorials, imatges ràster, text, animació i contingut multimèdia, i que ha anat guanyant ús i reconeixement en aplicacions gràfiques i en menys grau cartogràfiques, a mesura que els diversos navegadors web l'han incorporat de forma nativa a partir de 2006-2007.

Tipus de cartografia web

S'han apuntat diversos maneres de classificar els tipus de cartografia web (Siekierska and Taylor, 1991; Ormeling, 1995; Kraak, 2001, Neumann, 2008) en base a les diferents propietats que presenten els mapes web. Entre aquestes propietats Neumann (2008) inclou el caràcter estàtic o dinàmic si el mapa es basa en aplicacions que generen el mapa de nou cada vegada a partir de les dades; el fet que el mapa només es pugui visualitzar o que sigui interactiu i ofereixi possibilitat de consulta o altres operacions; el fet de disposar o no d'animació; el fet de poder realitzar o no operacions d'anàlisi, encara que aquesta és més una propietat de les aplicacions web de serveis de mapes que dels mapes en si; el fet de materialitzar-se en forma de documents acabats o d'aplicacions per a ús en línia del mapa i de la informació associada; el fet que el mapa sigui o no reutilitzable i es pugui incorporar en altres aplicacions i serveis; el fet que les dades en què es basa el mapa siguin locals o distribuïdes en múltiples servidors; el fet que les dades del mapa s'actualitzin només periòdicament o es generin i presentin en temps real; la possibilitat o no de personalització del contingut i aspecte del mapa; el fet de constituir o no una col·lecció o atles; el fet que els continguts siguin lliure i col·laboratius o preestablerts; i el tipus d'audiència a qui van destinats els mapes web, àmplia o professional i experta.

Aquestes característiques no són excloents entre si i els tipus de mapes web més habituals solen combinar diverses propietats.

Mapes web estàtics

Són mapes web que només es poden visualitzar sense cap capacitat d'interacció. No són el resultat de serveis de mapes sinó simples documents o imatges fixes que un cop creades s'inclouen en pàgines web no interactives. Poden ser el resultat d'escanejar mapes en paper o mapes generats digitalment exportats en forma d'imatge. No es diferencien en res de qualsevol altre tipus de document gràfic estàtic de qualsevol altra temàtica i els formats de fitxer solen ser els mateixos (png, jpg o gif, per a imatges, i svg, pdf o swf per a gràfics vectorials). En realitat, escassament es poden considerar mapes web.

Mapes web dinàmics

Són mapes web creats a demanda de l'usuari cada vegada que carrega la pàgina o modifica qualsevol aspecte del mapa, com és ara l'extensió (zoom o desplaçament) o la visibilitat de les capes, Habitualment es generen a partir de les dades de base del mapa, no de visualitzacions enregistrades, per mitjà d'un programa servidor de mapes web, o algun altre tipus de programa equivalent, a partir de les peticions que el servidor web rep del navegador utilitzat per l'usuari i que traspassa al servidor de mapes a través d'un servidor d'aplicacions. Solen ser el resultat de la tecnologia de SIG web basada en servidors de mapes o de solucions particulars que emulen els resultats d'un servidor de mapes. Els mapes web dinàmics són interactius per definició i permeten realitzar a l'usuari un mínim d'accions de control visual i navegació sobre el mapa.

Dins d'aquest tipus de mapes web es pot distingir entre els mapes generats per serveis de mapes web estàndard (típicament segons l'estàndard WMS), els mapes generats per serveis de mapes web en formats de propietat dels diferents programes servidors de mapes, sobretot comercials, i els mapes basats en solucions ad hoc.

Mapes web distribuïts

Són mapes web creats a partir de múltiples fonts de dades distribuïdes. Sovint solen ser mapes generats per serveis de mapes web estàndard, ja que la interoperabilitat d'estàndards com WMS permet visualitzar múltiples serveis d'aquest tipus en un mateix navegador, superposats i aplicant cert grau de transparència a cada servei.

No obstant, hi ha servidors de mapes capaços d'integrar serveis de mapes de diferents formats (per exemple WMS i Google Maps o un altre format de propietat com ArcGIS Server), com si fossin capes de dades de diferents orígens de dades, i generar a partir del conjunt un únic servei de mapes que proporciona les imatges de conjunt del mapa en cada moment. Alternativament, també es pot aconseguir integrar diferents serveis de mapes de formats diferents en el client de visualització inclòs en el navegador, gràcies a llibreries de JavaScript, com per exemple Open Layers, que han esdevingut molt populars en els darrers anys. Aquesta última solució sol ser més ràpida ja que no cal rebre els serveis a integrar en el servidor i tornar-los a servir.

Es tracta, en qualsevol cas, d'una especialització dels mapes web dinàmics basats en serveis de mapes web, si bé està esdevenint la forma més habitual d'ençà de l'adopció generalitzada de l'estàndard WMS d'OGC i d'ençà que l'API de Google Maps és oberta i permet la reutilització dels mapes del seu servei de mapes.

Mapes web animats

Són mapes web que mostren variacions en el mapa, generalment a través del temps, mitjançant la successió d'imatges de mapes que mostren els diferents estats del fenomen representat entre els moments inicial i final. Es tracta d'un tipus de mapa web per si mateix,  completament diferent dels mapes web dinàmics i òbviament dels estàtics. Els mapes web animats no necessàriament son mapes generats dinàmicament a partir de dades cada vegada. L'animació només és una transició d'imatges que, sovint pot haver estat enregistrada prèviament.

La tecnologia i els formats de transmissió dels mapes web animats són en general completament diferents dels mapes dinàmics interactius habituals. Les tecnologies més corrents es basen en el format SVG o Adobe Flash, encara que també s'utilitzen formats de vídeo com és ara Quictime. Els mapes web animats s'utilitzen per exemple, en mapes meteorològics o que mostren l'evolució de fenòmens naturals com corrents marines, circulació dels vents, o antròpics com canvis d'usos del sol, fluxos de comerç, tràfic o comunicacions.

Mapes web en temps real

Són mapes web que presenten dades generades i rebudes en temps real (o amb un mínim retard acceptable en la recepció i processament), sovint captades per sensors o com a resultat d'aplicacions de seguiment de vehicles o altres com per exemple els resultats electorals. Es tracta també, com és lògic, d'un tipus particular de mapes web dinàmics, atès que cal generar el mapa periòdicament a mesura que es reben les dades en el servidor o bé cada vegada que l'usuari ho sol·licita

Mapes web personalitzables

Són mapes web en què l'usuari disposa d'una certa capacitat de selecció del contingut, incloent la possibilitat d'afegir contingut propi, i d'aplicació de simbolització. El terme, però, és molt ampli i qualsevol mapa dinàmic, pel fet de permetre activar o desactivar les capes visibles i, en el cas dels mapes basats en l'estàndard WMS, pel fet de disposar del recurs d'especificació estàndard de l'aspecte de les capes mitjançant l'estàndard SLD (Styled Layer Description) que amplia l'estàndard WMS, a partir de la l'especificació WMS 1.3, per a permetre l'aplicació de simbolització definida per l'usuari a les dades vectorials o dades ràster dels serveis de mapes.

Mapes web reutilitzables

Són mapes web generats per servidors de mapes web que poden ser utilitzats des de pàgines web de tercers. Això es pot aconseguir bé pel fet que el servidor de mapes ofereix una API, com en el cas de Google Maps, per a cridar i modificar el servei de mapes des d'altres pàgines, o bé per mitjà de serveis de mapes web estàndard interoperables com WMS d'OGC, encara que aquest darrer no permet modificar el contingut del servei de mapes, en particular afegir contingut propi. De forma més limitada, però igualment efectiva l'ús de l'etiqueta iframe del llenguatge HTML permet també incloure serveis de mapes no modificables dins pàgines web de tercers, dotades d'un mínim d'interactivitat com per exemple les funcions de zoom i de desplaçament.

Mapes web interactius

La major part de mapes web, tret dels estàtics, ofereixen en major o menor grau una certa interactivitat. La interactivitat permet explorar el mapa, canviar-ne aspectes de visualització, recuperar informació associada. La interactivitat dels mapes web depèn de la funcionalitat inclosa a les aplicacions de serveis de mapes, tant del costat del servidor com especialment del costat del client. En aquest cas, caldria parlar més de SIG web que de mapa web.

Mapes web analítics

Es consideren mapes web analítics aquells que ofereixen una major capacitat d'anàlisi SIG de les dades en què es basa el mapa més enllà de la visualització i consulta interactiva. Sovint les operacions d'anàlisi tenen lloc en un SIG del costat del servidor que accepta peticions, estàndard o no, de geoprocessament per part de clients, mentre que el client només mostra els resultats. Específicament OGC proporciona un estàndard per a geoprocessament, l'estàndard WPS (Web Processing Service). La distinció entre mapes web analítics i SIG web no té cap sentit.

Mapes web col·laboratius

Finalment, segons l'origen i procediment per a generar les dades es pot considerar la cartografia col·laborativa com un tipus de mapes web, encara que fa més referència a l'activitat que als tipus de mapes en si. La cartografia col·laborativa és l'activitat i el producte resultant d'afegir continguts d'usuari a la cartografia web per part d'individus o organitzacions, generalment en el marc d'un projecte definit, obert i cooperatiu amb finalitats de produir dades cartogràfiques noves o actualitzades, o d'afegir coneixement vinculat als llocs.

Tecnologies de la cartografia web

Les tecnologies emprades per a produir i publicar cartografia web han estat històricament diverses: serveis de mapes web basats en CGI o altres tipus de solucions tècniques, connectors amb descàrrega de dades de documents o d'imatges, documents amb contingut interactiu, gràfics interactius basats en Adobe Flash Player o gràfics interactius basats en el llenguatge SVG, entre d'altres.

La tecnologia més emprada és amb molta diferència la tecnologia de serveis de mapes web.  Sobretot arran de l'aparició de programari comercial servidor de mapes web i després de la definició i ús generalitzat dels estàndards de serveis interoperables d'OGC, així com també arran de la extraordinària popularitat de Google Maps o altres serveis de mapes gratuïts reutilitzables.

La tecnologia de serveis de mapes web és una tecnologia basada en una arquitectura de tres nivells, que separa la gestió de les dades, la realització d'operacions (lògica de negoci) i la interacció i presentació de resultats. En particular, es basa en el que es coneix com arquitectura orientada a serveis, en la qual les operacions s'implementen en forma de serveis web interoperables i d'aplicacions que intercanvien dades a mesura que intervenen en els processos, amb la finalitat d'independitzar els serveis i les aplicacions respecte del programari de base, dels llenguatges de programació i dels sistemes operatius, de tal manera que els diversos components són intercanviables per altres de funcionalitat equivalent, sobretot si s'utilitzen protocols estàndard de serveis interoperables.

Dins d'aquesta arquitectura el programari servidor de mapes web és situa en el nivell de lògica de negoci, atès que actua com a programari intermediari que processa les operacions que li arriben del navegador web que conté l'aplicació client a través del servidor web i del servidor d'aplicacions. Cada conjunt de mapes web amb un determinat contingut i que serveix per a una determinada finalitat es publica en forma de servei de mapes, que resta actiu i disponible per a ser cridat per les aplicacions que en fan ús, les quals ja no accedeixin a les dades de base dels mapes sino a una determinada presentació d'aquestes, és a dir a mapes concrets.

El funcionament intern del servei de mapes i sobretot la manera que tenen les aplicacions de comunicar-s'hi per sol·licitar operacions i la forma de retornar resultats és el que marca la diferència entre els diferents tipus de serveis de mapes web, el que fa que puguin ser reutilitzables o interoperables i comprensibles des de diferents clients. Actualment es poden diferenciar tres grans tipus de serveis de mapes web: els serveis de mapes web en formats de propietat dels diversos programaris servidors de mapes web, generalment de tipus comercial (per exemple, ArcGIS Server, MapGuide o GeoMedia Web Map) però també originalment dels de tipus lliure; els serveis de mapes web segons protocols estàndard interoperables, essencialment els definits per l'Open Geospatial Consortium i en particular l'estàndard Web Map Service (WMS); i els serveis de mapes web oferts gratuïtament des de plataformes comercials (per exemple, Google Maps, Yahoo Maps, Bing Maps, MapQuest i Nokia Maps) o col·laboratives (OpenStreetMap) que poden ser reutilitzables i personalitzables (per exemple, Google Maps o OpenStreetMap) o no.

A més del programari intermediari servidor de mapes, per mitjà del qual es generen els serveis de mapes i programen les aplicacions específiques, la visualització i utilització de serveis de mapes web requereix una aplicació client que proporcioni la interfície d'usuari per a interactuar amb l'aplicació servidora i rebre resultats; és a dir el que es coneix com a nivell de presentació o façana (front end). Aquesta aplicació client ha de ser funcional i utilitzable des de dins dels navegadors web per tal que la visualització, navegació i manipulació del mapa sigui cartografia web. Normalment aquestes interfícies client són pàgines HTML que inclouen codi (en llenguatges com JavaScript, Ajax o altres) per invocar les diferents operacions de l'aplicació servidora de mapes o per a efectuar-ne algunes localment. Aquesta aplicació client és proporcionada pel lloc web des d'on s'ofereix el servei de mapes i resulta transparent a l'usuari atès que aquest simplement s'adreça per mitjà d'una URL a una pàgina web que conté l'aplicació client del servei de mapes, que es carrega en el seu navegador web.

Per tant, per a desplegar un servei de mapes una persona o organització requereix un cert nombre de components de programari de base (servidor web, servidor d'aplicacions, servidor de mapes) i programar les aplicacions de servei de mapes del costat del servidor i del costat del client. La necessitat de proporcionar una aplicació client per a visualitzar els serveis de mapes s'ha simplificat relativament a partir de l'ús generalitzat de serveis de mapes web estàndard com WMS, ja que, si no es desitja oferir funcionalitat específica o lligams a bases de dades addicionals a part de les dades cartogràfiques, és suficient publicar el servei de mapes atès que podrà ser utilitzat des de qualsevol dels incomptables clients que entenen serveis de mapes en format estàndard. Semblantment la disponibilitat de serveis de mapes no estàndard reutilitzables també simplifica en part el desenvolupament de les aplicacions client en la mesura que es limita a la personalització del client ofert pel lloc web del servei, per mitjà de l'API corresponent, com en el cas de Google Maps. L'existència de serveis de mapes estàndard juntament amb la de serveis de mapes no estàndard reutilitzables simplifica també la tasca de desenvolupar les aplicacions del costat client, ja que almenys una part substancial de la cartografia a incloure en les aplicacions de serveis de mapes poden ser serveis de mapes de tercers que només cal cridar.

L'arquitectura de tres nivells per a desplegar serveis de mapes web es completa amb el nivell de gestió de dades, la rebotiga (back end o back office). Les dades cartogràfiques digitals emprades poden ser de qualsevol tipus, en qualsevol model de dades, ràster o vectorial, i en nombrosos formats, depenent en última instància dels formats que accepti el programari servidor de mapes web per a generar les capes dels serveis de mapes. L'emmagatzematge de les dades cartogràfiques digitals pot ser en forma de simples fitxers, però cada cop més i especialment en el cas d'organitzacions i de grans volums de dades s'utilitzen bases de dades espacials i el corresponent programari de gestió basat en un o altre sistema de gestió de bases de dades (SGBD). Ambdós, el programari gestor de base de dades espacial i el sistema de gestió de bases de dades poden ser també comercials (per exemple, ArcSDE i Oracle Spatial, entre les bases de dades espacials, i Oracle, SQL Server, Informix o DB2 entre els SGBD) o de programari lliure (per exemple, PostGIS com a base de dades espacial i PostgreSQL o MySQL com a SGBD).

Efectes de la cartografia web

La cartografia web, com en el seu moment, la cartografia digital respecte de la cartografia analògica, té alguns efectes importants sobre la producció, distribució i utilització de mapes, i en última instància sobre la cartografia mateixa com a disciplina científica i tècnica.

Entre els efectes avantatjosos cal indicar:

• la facilitat i rapidesa de distribució i d'actualització, així com el fet de permetre difondre informació pràcticament en temps real.
• la ubiqüitat i disponibilitat general dels mapes, ja que es poden veure i utilitzar en tot moment i en qualsevol lloc que es disposi una connexió a Internet, que actualment pot ser pràcticament arreu gràcies a la disponibilitat d'Internet en els telèfons mòbils intel·ligents. Aquest és probablement l'efecte social més destacat ja que ha permès fer arribar la informació geoespacial al gran públic i que l'ús de cartografia i l'interès per la localització i per l'espai siguin més presents que en cap altre època entre el conjunt de la societat, tal com evidencien fenòmens socials de masses com la neogeografia i les xarxes geosocials.
• la reducció dels costos de producció i distribució dels mapes, ja que les dades es generen igualment, el cost d'impressió no existeix i la infraestructura necessària pot ser relativament econòmica si s'utilitza programari de codi obert.
• la capacitat de mostrar simultàniament múltiples informacions d'un mateix àmbit geogràfic, gràcies a l'organització dels continguts en capes superposades que es poden activar o desactivar a voluntat.
• la capacitat per integrar i difondre dades de fonts distribuïdes en formats, projeccions cartogràfiques i sistemes de coordenades diferents, gràcies a l'ús d'estàndards i de serveis reutilitzables mitjançant API documentades. Això permet la integració de dades i l'elaboració de remescles (mashup) específiques  i/o personals, alhora que fa innecessari per a persones i organitzacions haver de mantenir còpies de les dades publicades per tercers.
• la capacitat de personalitzar els mapes afegint continguts d'usuari i modificant, encara de forma limitada, l'aspecte dels mapes.
• el desenvolupament i potenciació de projectes de cartografia col·laborativa, gràcies a la ubiqüitat, la possibilitat de personalització i la capacitat d'edició de les dades en aquelles aplicacions de serveis de mapes que ho permeten.
• la capacitat de consultar la informació associada a cada element del mapa i no haver de comptar únicament amb la simbolització temàtica.
• d'associar altra informació als mapes, ja siguin dades, documents o material multimèdia, per mitjà d'enllaços amb bases de dades, en el cas d'aplicacions més elaborades, o de forma més simple i efectiva mitjançant enllaços d'hipertext, com en qualsevol altre element d'una pàgina web, que es poden establir a nivell de cada element individual del mapa.

Lògicament la cartografia web també presenta aspectes problemàtics, entre els quals destaquen:

• la fiabilitat i qualitat de la informació, especialment en el cas dels mapes web de fonts comercials, col·laboratives o personals que no disposen dels controls de qualitat i precisió de les agències cartogràfiques oficials.
• la dependència del funcionament dels servidors d'altres organitzacions en el cas d'utilitzar dades de fonts distribuïdes. En cas de fallada d'un d'aquests servidors, certes capes d'informació no es mostraran en el mapa.
• la dependència del funcionament de les xarxes de comunicació i la necessitat d'un ample de banda suficient. Actualment sembla cada cop menys problema, però en determinades ubicacions i en el cas de les aplicacions per a mòbils pot ser encara una limitació important.
• la qualitat dels mapes, és a dir de la simbolització, selecció de continguts, composició i disseny, sovint és baixa en comparació amb els mapes editats per professionals de la cartografia. Aquest aspecte ofereix possibilitats futures de desenvolupament de la tecnologia per tal de proporcionar recursos cada cop més sofisticats d'edició cartogràfica a usuaris cada cop més generals i menys experts.
• l'espai reduït de visualització en pantalla. Les dades cartogràfiques digitals són ja cada cop més espacialment continues, de manera que es pot visualitzar qualsevol extensió geogràfica a qualsevol escala, mentre que l'espai de visualització, ja sigui la pantalla d'ordinador o, encara més, la pantalla dels telèfons mòbils, és molt eduït. Això planteja reptes interessants per a desenvolupar formes d'expressió cartogràfica adaptades als espais de visualització de petites dimensions.
• la complexitat i dificultat de desenvolupament de les aplicacions de serveis de mapes web. A desgrat de les facilitats de determinats serveis de mapes per afegir continguts d'usuari o modificar l'aspecte o les dades, i també de la disponibilitat de programari servidor de mapes comercial o lliure, el desenvolupament d'aplicacions de serveis de mapes web és encara complexa i reservada a un col·lectiu de tècnics molt qualificats, ja que cal dominar i integrar molts tipus de tecnologies, components, serveis i fonts de dades. D'altra banda les eines i entorns de desenvolupament d'aplicacions web són encara força rudimentaris i poc integrats entre si.
• el preu i l'accessibilitat de les dades geoespacials digitals és molt variable d'uns països a altres, encara que ha millorat força en la darrera dècada. Actualment les fonts de dades oficials tendeixen a ser gratuïtes en força països desenvolupats però, en canvi, s'han afegit les dades d'origen comercial que solen ser cares. La cartografia col·laborativa en molts casos sorgeix com a reacció al preu elevat de les dades cartogràfiques i la seva existència pressiona en el sentit d'abaratir costos.
• l'existència de drets de reproducció i copyrights limita les possibilitats de publicació i ús de la informació cartogràfica digital. La publicació i utilització de serveis de mapes estàndard ha facilitat molt, però, la publicació de grans quantitats de dades cartogràfiques digitals, ja que en permetre l'ús del servei sense haver d'accedir a les dades, moltes organitzacions consideren segura en relació als seus drets aquesta forma de publicació.
• la privacitat dels individus esdevé progressivament un aspecte a considerar, atesa la gran quantitat i detall de la informació disponible i l'alta capacitat de combinació d'informació que ofereix la tecnologia. Un cas més específic i rellevant de necessitat de garantir la privacitat són les aplicacions de serveis basats en la localització, en els quals la localització i identificació dels dispositius mòbils són un dels components d'informació manejada directament per les aplicacions.

Temes relacionats

• Base de dades espacial
• Cartografia col·laborativa
• Infraestructura de dades espacials
• Model de dades ràster
• Model de dades vectorial
• Neogeografia
• Servei basat en la localització
• Sistema d’informació geogràfica
• Xarxa geosocial

Referències

Kraak, M.J. (2001) "Settings and needs for web cartography" in Kraak, M.J. and Brown, A. (eds.) Web Cartography. New York: Taylor & Francis.

Kraak, M.J. and Brown, A. (2001) (eds.) Web Cartography. New York: Taylor & Francis.

Neumann, A. (2008) "Web Mapping and Web Cartography" in Shekar, S. and Xiong, H. (eds.) Encyclopedia of GIS, New York: Springer.

Ormeling, F. (1995) "Atlas information systems" in Proceedings of the 17th International Cartographic Conference of the ICA, Barcelona: International Cartographic Association.

Siekierska, E.M. and Taylor, F.D.R. (1991) Electronic Mapping and Electronic Atlases: New Cartographic Products for the Information Era – The Electronic Atlas of Canada, CSIM Journal ACSGC, 45(1), 11–21.

Lectures recomanades

Fu, P., and J. Sun. (2010) Web GIS: Principles and Applications, Redlands, CA: ESRI Press.

Neumann, A. (2008) "Web Mapping and Web Cartography" in Shekar, S. and Xiong, H. (eds.) Encyclopedia of GIS, New York: Springer.

Peterson, M. (2003) (ed.) Maps and the Internet, Oxford: Elsevier.