Generació de mapes vectorials de tot el món per a la plataforma Cercalia

Actualment la plataforma Cercalia es troba en un procés d’actualització tecnològica molt important, iniciat fa un temps amb el canvi de motor de base de dades a PostgreSQL/PostGIS, i que ara està centrat en:

  • Passar a treballar amb el nou format de dades MultiNet-R de TomTom, que proporciona les dades en format PostgreSQL.
  • Passar a treballar amb mapes vectorials, i actualitzar l’API de mapes per a poder consumir aquest fons de mapa.

La tecnologia de mapes vectorials fa uns anys que existeix. Google va ser el primer fabricant que va començar a utilitzar-la, i darrera seu Mapbox va establir un estàndard obert de teseles vectorials (https://docs.mapbox.com/vector-tiles/specification/), sota llicència de CC BY 3.0, que s’ha convertit en l’estàndard de facto del sector.

Els principals avantatges de treballar amb teseles vectorials, comparat amb treballar amb un fons de mapa raster, les podem resumir en:

  • Possibilitat de randeritzar estils en el visor. Amb les mateixes dades, podem acabar representant mapes diferents encarats a diferents usos. Fins i tot cada client pot tenir el seu estil propi personalitzat.
  • Increment de la velocitat de visualització, gràcies a que les dades estan més comprimides, i a que les dades retornades pel servidor s’aprofiten en diferents nivells de zoom.
  • Millora de la definició gràfica dels elements. Això es nota especialment en les etiquetes, i sobretot en pantalles de gran resolució (com en el cas dels mòbils).
  • Possibilitat de rotar el mapa mantenint les etiquetes de localitats o POIs horitzontals.
  • Etiquetes multi-idioma. Amb una mateixa font de dades, podem indicar a l’API si volem que el mapa mostri les etiquetes en un o altre idioma.
  • Possibilitat de fer zoom molt més detallat, fins on la qualitat de les dades ho permeti.
  • Possibilitat d’interactuar a través del cursor amb els elements del mapa de fons, en cas que es vulgui. Per exemple es pot activar l’acció de mouse-over sobre la capa de POIs, de cara a mostrar més informació, o sobre la capa d’estat del trànsit.
  • Extruir el mapa en format 3D. Això és possible per determinats elements, com ara els edificis, i visualitzar-los movent la perspectiva del mapa.

Tots aquests avantatges han mogut a l’equip de Cercalia a fixar-se com a prioritat incorporar aquesta tecnologia en la plataforma, acompanyat del desenvolupament d’una nova API de mapes basada en el core de MapLibre (maplibre.org) que permet la visualització d’aquest fons de mapa amb un rendiment òptim.

Aprofitant aquest canvi tecnològic, s’ha aprofitat també per fer un canvi profund a nivell de les dades de base utilitzades. D’aquesta manera, si fins ara el proveïdor principal era TomTom, amb aquesta nova versió hi haurà diferents proveïdors:

  • La major part de capes pasen a ser dades d’OpenStreetMap, molt més ric visualment, i amb continguts que no trobem en altres fonts de dades.
  • Els eixos viaris (carreteres i carrers), així com els números de portal, provenen de TomTom. La cerca d’adreces, o el càlcul de rutes, per tant, es realitza amb continguts de TomTom.
  • En el cas de països no coberts per TomTom, el proveïdor d’eixos viaris serà OpenStreetMap. Aquest seria el cas de la Xina, Japò, les dues Coreas, o altres països asiàtics.
  • Els edificis provenen de TomTom, en el cas de ciutats importants, i OpenStreetMap per la resta.
  • Les capes d’usos del sòl bàsiques per nivells de zoom llunyans també les proporciona TomTom.
  • Finalment, en el cas d’Espanya Nexus proporciona capes d’informació complementàries, que enriqueixen encara més els continguts proporcionats.

La generació de mapes amb aquesta tecnologia és un procés intensiu i lent. Consisteix en dividir el globus en més de 700 boudingbox, i llençar el procés de generació del mapa per cadascún per ordre de prioritat. Tenint en compte que un servidor és capaç de generar les dades d’un o dos boundingbox al dia (depenent de la seva potència), s’han hagut de llogar diferents servidors per a poder paral·lelitzar la seva generació. A nivell de volum de dades, el mapa resultant ocuparà uns 325-375 GB de dades en servidor.

Inicialment s’ha preparat un primer estil de mapa, molt més vistòs que l’actual versió del mapa raster actual. Addicionalment la intenció és generar dos estils propis més, per a que els clients puguin escollir amb quin volen treballar.

Aquest nou estil de mapa s’ha dissenyat amb els següents objectius:

  •    Millorar la interpretació visual del mapa, reduïnt soroll i destacant els elements més importants.
  •    Millorar la lectura d’etiquetes, utilitzant contrastos més alts.
  •    Utilitzar cartells de via específics segon el país, per facilitar la seva interpretació.
  •    Enriquir la capa de punts d’interès, treballant amb una nova iconografia, i filtrant millor per grups i segons la importància. Unificar la tipologia d’icones i coloracions en funció dels grups de categories de POIs.
  •    Incrementar les capes de continguts en nivells de zoom propers, per tal d’enriquir la informació que proporciona el mapa.
  •    Proporcionar un mapa vistós, amb un disseny actualitzat i atractiu a tots els nivells de zoom.

A mode d’exemple per a que es pugui comparar el mapa raster actual amb el nou:

Aquest canvi en la tecnologia de mapes també acabarà afectant al procés de generació del fons de mapa raster amb els següents objectius:

  • Unificar l’estil de mapa, que serà el mateix per ambdós casos
  • Unificar les fonts de dades (ara tot es genera a partir de dades residents en PostgreSQL i es deixen d’utilitzat fitxers shape en disc)
  • Facilitar l’actualització contínua del mapa, amb cada versió nova de dades

L’esforç que s’està fent per a implementar aquest salt tecnològic es podrà reaprofitar en un futur per a altres projectes, posant al dia molts visors que requereixen la millora contínua per estar a l'avantguarda de la tecnologia GIS.

Salva Carbó. Director de negoci