Generación de mapas vectoriales de todo el mundo para la plataforma Cercalia

Actualmente la plataforma Cercalia se encuentra en un proceso de actualización tecnológica muy importante, iniciado hace un tiempo con el cambio de motor de base de datos a PostgreSQL/PostGIS, y que ahora está centrado en:

  • Pasar a trabajar con el nuevo formato de datos MultiNet-R de TomTom, que proporciona los datos en formato PostgreSQL.
  • Pasar a trabajar con mapas vectoriales, y actualizar la API de mapas para poder consumir este fondo de mapa.

La tecnología de mapas vectoriales hace unos años que existe. Google fue el primer fabricante que comenzó a utilizarla, y detrás suyo Mapbox estableció un estándar abierto de teselas vectoriales (https://docs.mapbox.com/vector-tiles/specification/), bajo licencias de CC BY 3.0, que se ha convertido en el estándard de facto del sector.

Las principales ventajas de trabajar con teselas vectoriales, comparado con trabajar con un fondo de mapa ráster, las podemos resumir en:

  • Posibilidad de renderizar estilos en el visor. Con los mismos datos, podemos acabar representando mapas diferentes enfocados a diferentes usos. Incluso cada cliente puede tener su propio estilo personalizado.
  • Incremento de la velocidad de visualización, gracias a que los datos estan más comprimidos, y a que los datos retornados por el servidor se aprovechan en diferentes niveles de zoom.
  • Mejora de la definición gráfica de los elementos. Esto se nota especialmente en las etiquetas, y sobretodo en pantallas de gran resolución (como en el caso de los móviles).
  • Posibilidad de rotar el mapa manteniendo las etiquetas de localidades o POIs horizontales.
  • Etiquetas multi-idioma. Con una misma fuente de datos, podemos indicar a la API si queremos que el mapa muestre las etiquetas en un idioma u otro.
  • Posibilidad de hacer zoom mucho más detallado, hasta donde la calidad de los datos lo permita.
  • Posibilidad de interactuar a través del cursor con los elementos del mapa de fondo, en el caso que se desee. Por ejemplo, se puede activar la edición de mouse-over sobre la capa de POIs, de caras a mostrar más información, o sobre la capa de estado del tráfico.
  • Extruir el mapa en formato 3D. Esto es posible para determinados elementos, como los edificios, y visualizarlos moviendo la perspectiva del mapa.

Todas estas ventajas han movido al equipo de Cercalia a fijarse como prioridad incorporar esta tecnología en la plataforma, acompañado del desarrollo de una nueva API de mapas basada en el core de MapLibre (maplibre.org), que permite la visualización de este fondo de mapa con un rendimiento óptimo.

Aprovechando este cambio tecnológico, se ha aprovechado también para hacer un cambio profundo a nivel de los datos de base utilizados. De esta manera, si hasta ahora el proveedor principal era TomTom, con esta nueva versión habrá diferentes proveedores:

  • La mayoría de las capas pasan a ser datos de OpenStreetMap, mucho más rico visualmente, y con contenidos que no encontramos en otras fuentes de datos.
  • Los ejes viarios (carreteras y calles), así como los números de portal, provienen de TomTom. La búsqueda de direcciones, o el cálculo de rutas, por lo tanto, se realiza con contenidos de TomTom.
  • En el caso de países no cubiertos por TomTom, el proveedor de ejes viarios será OpenStreetMap. Este sería el caso de China, Japón, las dos Coreas, u otros países asiáticos.
  • Los edificios provienen de TomTom, en el caso de ciudades importantes, y OpenStreetMap para el resto.
  • Las capas de usos del suelo básicas para niveles de zoom lejanos también las proporciona TomTom.
  • Finalmente, en el caso de España, Nexus proporciona capas de información complementarias, que enriquecen aún más los contenidos proporcionados.

La generación de mapas con esta tecnología es un proceso intensivo y lento. Consiste en dividir el globo en más de 700 boudingbox, y lanzar el proceso de generación del mapa para cada uno por orden de prioridad. Teniendo en cuenta que un servidor es capaz de generar los datos de uno o dos boudingbox al día (en función de su potencia), se han tenido que alquilar diferentes servidores para poder paralelizar su generación. A nivel de volumen de datos, el mapa resultante ocupará unos 325-375 GB de datos en servidor.

Inicialmente se ha preparado un primer estilo de mapa, mucho más vistoso que la actual versión del mapa ráster actual. Adicionalmente, la intención es generar dos estilos propios más, para que los clientes puedan escoger con cuál quieren trabajar.

Este nuevo estilo de mapa se ha diseñado con los siguientes objetivos:

  •    Mejorar la interpretación visual del mapa, reduciendo el ruido y destacando los elementos más importantes.
  •    Mejorar la lectura de etiquetas, utilizando contrastes más altos.
  •    Utilizar carteles de vía específicos según el país, para facilitar su interpretación..
  •    Enriquecer la capa de puntos de interés, trabajando con una nueva iconografía, y filtrando mejor por grupos y según la importancia. Unificar la tipología de iconos y coloraciones en función de los grupos de categorías de POIs.
  •    Incrementar las capas de contenidos en niveles de zoom cercanos, con tal de enriquecer la información que proporciona el mapa.
  •    Proporcionar un mapa vistoso, con un diseño actualizado y atractivo a todos los niveles de zoom.

A modo de ejemplo, para que se pueda comparar el mapa raster actual con el nuevo:

Este cambio en la tecnología de mapas también acabará afectando al proceso de generación del fondo de mapa raster con los siguientes objetivos:

  • Unificar el estilo de mapa, que será el mismo para ambos casos
  • Unificar las fuentes de datos (ahora todo se genera a partir de datos residentes en PostgreSQL y se dejan de utilizar ficheros Shape en disco)
  • Facilitar la actualización contínua del mapa, con cada versión nueva de datos

El esfuerzo que se está haciendo para implementar este salto tecnológico se podrá reaprovechar en un futuro para otros proyectos, poniendo al día muchos visores que requieren la mejora contínua para estar en la vanguardia de la tecnología GIS.

Salva Carbó. Director de negocio