%\title{A Spatial Database to Integrate Information of the Rondonia Natural Resource Management Project\\}
\title{Une Base de Donn\'ees Spatiales pour l'Int\'egration des Donn\'ees du Projet de Gestion des Ressources Naturelles du Rondonia\\}
\author{Luis Fernando Bueno, Luiz Gilberto Dall`Igna, Marcelo Vitor Amaral Campos, Thiago de Lima Martarole, Diego Gomes Ferreira, traduit par Sidonie Christophe}

\maketitle

\textit{\textbf{Mots cl\'es :} Base de donn\'ees spatiales, ZSEE-RO, PLANAFLORO, Int\'egration de donn\'ees}

\section{R\'esum\'e}
\label{sec:abstract}

%This paper presents the construction of a spatial database for the integration information from Social-Economic Ecological Zoning of Rondonia State (ZSEE/RO). The project's objective consists of modeling a new database for ZSEE/RO, making it possible to access the data and information for use in varied projects. So all the evaluation was performed based on the quantity of ZSEE-RO data and information. File conversions were carried out, aimed at making the files accessible in standard formats. Later the consistency of converted data was verified, to insure quality control at different scales. Some applications had to be reconfigured and installed which were developed exclusively for the ZSEE/RO. The main results so far relate to the recognition of ZSEE/RO data quantity and establishment of the necessary requirements for accessing the original data. Diverse files have been converted to universal formats. Moreover, the problems with regard to the data quality which have been detected include non geoencoded data, inconsistencies at different scales, and inconsistency in printed matter versus stored digital files.

Cet article pr\'esente la mise en place d'une base de donn\'ees spatiale pour l'int\'egration d'informations provenant du Zonage Socio-Economique et Ecologique de l'Etat du Rondonia (ZSEE/RO). L'objectif du projet est de mod\'eliser une nouvelle base de donn\'ees pour le ZSEE/RO, rendant ainsi les donn\'ees et informations utilis\'ees dans les diff\'erents projets disponibles. Toute l'\'evaluation a alors \'et\'e effectu\'ee en s'appuyant sur la quantit\'e de donn\'ees et d'informations du ZSEE/RO. Des conversions de fichiers ont \'et\'e r\'ealis\'ees afin de les rendre accessibles dans les formats standards. Ensuite la coh\'erence des donn\'ees converties a \'et\'e v\'erifi\'ee afin d'assurer un contr\^ole de qualit\'e \`a toutes les \'echelles. Les applications mises au point exclusivement pour le ZSEE/RO ont \'et\'e reconfigur\'ees et install\'ees. Les principaux r\'esultats obtenus jusqu'ici ont trait \`a la reconnaissance de la quantit\'e de donn\'ees ZSEE/RO et \`a la cr\'eation de conditions n\'ecessaires pour d\'evelopper l'acc\`es aux donn\'ees d'origine. Divers fichiers ont \'et\'e convertis en formats universels. De plus, les probl\`emes qui ont \'et\'e d\'etect\'es, concernant la qualit\'e des donn\'ees, sont les donn\'ees non-g\'eocod\'ees, les incoh\'erences dues au changement d'\'echelle et l'incoh\'erence entre les donn\'ees papier et les donn\'ees num\'eriques. 

\section{Introduction}
\label{subsec:introduction}

%This article covers spatial database construction for the integration of Social-Economic Ecological Zoning of Rondonia State (ZSEE/RO), which is being developed in partnership with Secretariat of Planning and General Coordination of the State of Rondonia. The ZSEE/RO is originally the Rondonia Natural Resource Management - PLANAFLORO. 

Cet article s'int\'eresse \`a la mise en place de la base de donn\'ees spatiale pour l'int\'egration de ZSEE/RO, qui est en cours de d\'eveloppement en partenariat avec le Secr\'etariat de Planification et de Coordination G\'en\'erale de l'Etat du Rondonia. Le PLANAFLORO (Gestion des Ressources Naturelles du Rondonia) est \`a l'origine du ZSEE/RO.

%The general objective of the project consists of modeling a new database of the ZSEE/RO, making it possible for various project to access the data. Specifically, it is intended with the elaboration of this work: to evaluate the content of diverse source databases for ZSEE/RO, to shape and construct a spatial database for storage of data and information, and to convert the data to a new internet based format.

L'objectif g\'en\'eral du projet consiste \`a mod\'eliser une nouvelle base de donn\'ees du ZSEE/RO, permettant ainsi aux diff\'erents projets d'acc\'eder aux donn\'ees. Il vise tout particuli\`erement \`a l'\'elaboration des travaux suivants : \'evaluer le contenu des bases de donn\'ees du ZSEE/RO de diverses origines, mod\'eliser et construire une base de donn\'ees spatiale pour le stockage des donn\'ees et informations, et convertir les donn\'ees dans un nouveau format Internet. 

\section{Le projet PlanaFloro}
\label{sec:planafloro}

%Through the State Decree No. 3782 of 14 June of 1988 the Social-Economic Ecological Zoning of Rondonia State - ZSEE/RO - was established, dividing the State into zones of ambient protection and zones for farming and agroforestry activities \cite{Ott:2002}. Rondonia was the first Brazilian state to have policies of preservation of nature with the Rondonia Natural Resource Management Project - PLANAFLORO, directed to the question and of granting land for the aboriginal peoples, executed between 1992 and 1999 growing into the Social-Economic Ecological Zoning of Rondonia state.  

Le d\'ecret d'Etat No. 3782 du 14 Juin 1988 divise l'Etat du Rondonia en zones de protection et zones d'activit\'es agricoles et agro-foresti\`eres, cr\'eant ainsi le ZSEE/RO, Zonage Socio-Economique et Ecologique de l'Etat du Rondonia \cite{Ott:2002}. Le Rondonia a \'et\'e le premier \'etat br\'esilien \`a avoir adopt\'e des lois de pr\'eservation de la nature avec le Projet de Gestion des ressources Naturelles du Rondonia - PLANAFLORO, d\'edi\'e \`a la question de l'octroi des terres pour les populations aborig\`enes, qui s'est d\'eroul\'e entre 1992 et 1999 au sein du ZSEE/RO. 

%As one of the components of PLANAFLORO the second approach of the ZSEE/RO supported a field survey at 1:250,000 scale, elaborating diverse fields of the knowledge such as: vegetation, geology, pedology, geomorphology, fauna, land use and occupation etc. The partnership responsible for execution of this mission consisted of distinct teams, one for each area of the knowledge. Consequently, The thematic data had been stored using different solutions in accordance with the necessities of the diverse teams. Its implementation was an ArcINFO geographic database, however it was very poor in attributes (Dall`Igna, 2005). The completed thematic studies became the basis for diagnosis of the State of Rond\^{o}nia and, using its results, Approach of Ecological the Partner-Economic Zoning of the State was elaborated.

En tant que composante du PLANAFLORO, le ZSEE/RO a appuy\'e une enqu\^ete sur le terrain \`a l'\'echelle du 1/250 000\`e, concernant divers domaines de connaissances comme : la v\'eg\'etation, la g\'eologie, la p\'edologie, la g\'eomorphologie, la faune, l'occupation et l'utilisation du sol, etc. Les partenaires responsables de cette mission consistaient en diff\'erentes \'equipes de travail, une pour chaque domaine de connaissances. Par cons\'equent, les donn\'ees th\'ematiques ont \'et\'e stock\'ees en utilisant diff\'erentes solutions en accord avec les n\'ecessit\'es des diff\'erentes \'equipes. L'impl\'ementation a \'et\'e faite sous ArcINFO ; cependant cette base \'etait pauvre en attributs (Dall`Igna, 2005). Les \'etudes th\'ematiques finalis\'ees sont devenues la base du diagnostic de l'Etat du Rondonia, et, en utilisant  leurs r\'esultats, une approche \'ecologique du ZSEE/RO a \'et\'e \'elabor\'ee. 

\section{Proc\'edures initiales}
\label{sec:procedures}

%To define the work methodology the great volume of data concerning the ZSEE/RO was taken into account, Original data were available in heterogeneous formats, many of them unknown to the technician of the state agencies and potential researchers. Technological obsolescence was also considered, even though PLANAFLORO was initiated in 1992. Thus the project proceeded to evaluate and collect data and information for ZSEE-RO, composing archives in digital media, customizing software for PLANAFLORO and producing printed material as maps, letters and reports. 

Afin de d\'efinir la m\'ethodologie de travail pour l'int\'egration d'un important volume de donn\'ees concernant le ZSEE/RO, voici quelques \'el\'ements qui \'etaient \`a prendre en compte : les donn\'ees originales \'etaient disponibles sous des formats h\'et\'erog\`enes, beaucoup d'entre elles \'etaient inconnues des techniciens des agences de l'\'etat et des chercheurs potentiels. L'obsolescence technologique a aussi \'et\'e consid\'er\'ee, m\^eme si le PLANAFLORO n'a \'et\'e initi\'e qu'en 1992. Ainsi le projet a consist\'e \`a \'evaluer et collecter donn\'ees et informations pour le ZSEE/RP, cr\'eer des archives sur des supports num\'eriques, personnaliser des logiciels pour PLANAFLORO et produire du mat\'eriel papier, comme des cartes, des lettres et des rapports. 

%The principal files formats found included:

Les principaux formats de fichiers trouv\'es ont les suivants :
%\begin{itemize}
% \item ADF:  ArcINFO 7.x Coverage files. In this format were themes covered by ZSEE,  vector and descriptive data, airport points, curve-level, law protected areas, etc.
% \item LAN: Raster files. Landsat satellite images, with a 30 meters resolution, covering the entire state of Rondonia.
%\item GRA: Plot files. Maps generated by ZSEE for printing.
% \item RTL: Plot files. All themes covered by ZSEE as hydrology, geology, hydrogeology, geomorphology, vegetation, among others, and all maps prepared in scales ranging from 1:250.000 to 1:1.000.000
%\end{itemize}

\begin{itemize}
 \item ADF: Fichiers de couverture ArcINFO 7.x. Les th\`emes couverts par le ZSEE, les donn\'ees vecteur et les donn\'ees descriptives, a\'eroports, courbes de niveaux, aires prot\'eg\'ees par la loi, etc. sont sous ce format.
 \item LAN: Fichiers Raster. Images satellite Landsat, avec une r\'esolution de 30 m\`etres, couvrant l'ensemble de l'Etat du Rondonia.
 \item GRA: Fichiers graphiques. Cartes g\'en\'er\'ees par le ZSEE pour impression.
 \item RTL: Fichiers graphiques. Tous les th\`emes couverts par le ZSEE comme l'hydrologie, la g\'eologie, l'hydrog\'eologie, la g\'eomorphologie, la v\'eg\'etation et toutes les cartes pr\'epar\'ees de l'\'echelle 1/250 000 \`a l'\'echelle 1/1 000 000.
\end{itemize}

%In addition to the formats listed above reports, pictures and spreadsheets in .DOC .XLS .TIFF .JPG and .EPS were identified.

En plus des formats list\'es ci-dessus, des rapports, des images et des feuilles de calcul aux formats .DOC, .XLS, .TIFF, .JPG et .EPS ont \'et\'e identifi\'es.

%Conversions of archives has been carried out, aiming to become accessible and standardized, converting them from proprietary files which need specific software, into universally accessible files for diverse technologies. The files that were in .ADF vectorial format were converted  to the ESRI Shapefile format. The satellite images .LAN format were converted to  GeoTiff and the plot files .RTL and .GRA were converted to .PDF format. The reports and pictures originally in .DOC, .TIF, .JPG and .EPS were also converted to the .PDF.  All spreadsheets, database and some TXT format files were uploaded to tables on PostgreSQL. Some applications adopted and developed exclusively for the ZSEE/RO, have been reconfigured and installed. In the future, its functions will be tested to determine if they will be used, substituted or brought up to date.

Des conversions de fichiers ont \'et\'e r\'ealis\'ees afin de les rendre accessibles et standards, depuis leurs formats propri\'etaires n\'ecessitant des logiciels sp\'ecifiques, en des formats universellement accessibles par diverses technologies. Les fichiers qui \'etaient au format vectoriel .ADF ont \'et\'e convertis au format Shapefile ESRI. Les images satellite au format .LAN ont \'et\'e converties en GeoTiff et les fichiers graphiques .RTL et .GRA ont \'et\'e convertis au format .PDF. Les rapports et images initialement en .DOC, .TIF, .JPG et .EPS ont \'et\'e aussi convertis en .PDF. Toutes les feuilles de calcul, bases de donn\'ees, et quelques fichiers TXT ont \'et\'e charg\'es en tant que tables dans PostGreSQL. Quelqu'unes des applications d\'evelopp\'ees et utilis\'ees sp\'ecifiquement pour le ZSEE/RO ont \'et\'e reconfigur\'ees et install\'ees. Leurs fonctionnalit\'es vont \^etre test\'ees pour d\'eterminer si ces applications seront utilis\'ees, remplac\'ees ou mises \`a jour.

\begin{figure*}[tb]
   \centering
   \includegraphics[width=0.85\textwidth]{proceedings/bueno/terraview.png}
   \caption{L'interface Terraview}
   \label{fig:terraview}
\end{figure*}
	
%Also TerraView, ArcView, ArcInfo and IDRISI are software being used. The geographic database of the ZSEE/RO was structured with ArcInfo, extensions were developed for ArcView for use in visualizations and consultations. The pedology team used IDRISI in its analyses giving the possibility of working with the data of SIGTERON as well as with the ArcInfo and ArcView. 

TerraView, ArcView, ArcInfo et IDRISI sont des logiciels \'egalement utilis\'es. La base de donn\'ees g\'eographiques du ZSEE/RO a \'et\'e structur\'ee avec ArcINFO, des extensions ont \'et\'e d\'evelopp\'ees pour ArcView pour la visualisation et la consultation. L'\'equipe p\'edologie a utilis\'e IDRISI dans ses analyses donnant la possibilit\'e de travailler avec les donn\'ees de SIGTERON aussi bien qu'avec celles d'ArcInfo et d'ArcView.

%TerraView was chosen as an alternative, being free software capable of importing shapefiles and images in GeoTIFF format, and universal formats for vector and raster files respectively. The permission for its redistribution and/or modifications is under the terms of the GNU General Public License (GPL), as published by the Free Foundation Software. TerraView is an application based on the geo library TerraLib. It manipulates vector and raster data, both stored in relational or geo-relational DBMS on the market such as ACCESS, PostgreSQL, MySQL and Oracle \cite{TerraView:2007}. Figure ~\ref{fig:terraview} demonstrates the TerraView interface.

TerraView a \'et\'e choisi comme une alternative, en tant que logiciel libre capable d'importer des shapefiles et des images au format geoTIFF, et dans les formats vecteur et raster universels. L'autorisation pour sa redistribution et/ou ses modifications est sous la licence GNU GPL. TerraView est une application  bas\'ee sur la g\'eo-librairie TerraLib. On peut ainsi manipuler des donn\'ees vecteur et raster, les deux formats \'etant stock\'es dans des SGBD relationnel ou spatial du march\'e, comme ACCESS, PostgreSQL, MySQL et Oracle \cite{TerraView:2007}. La Figure ~\ref{fig:terraview} pr\'esente l'interface de TerraView. 

%Later the consistency of the converted data was verified, with the intention to check the quality of the information at different scales. The procedures for checking consistency of data involved georeferencing available data points, the overlap of raster files among themselves, and the verification of the geocoded data, with the links between the geometry of objects and their descriptive attribute. 

Ensuite la coh\'erence des donn\'ees converties a \'et\'e v\'erifi\'ee, avec l'intention de v\'erifier la qualit\'e de l'information \`a diff\'erentes \'echelles. Les proc\'edures de v\'erification de la coh\'erence ont impliqu\'e le g\'eor\'ef\'erencement de points de donn\'ees disponibles, la superposition des rasters entre eux et la v\'erification des donn\'ees g\'eocod\'ees avec les liens entre la g\'eom\'etrie des objets et leurs attributs descriptifs. 

\section{Base de donn\'ees spatiales ZSEE/RO}
\label{sec:database}

%An infrastructure for storage and distribution of spatial data was implemented, based on free software: PostgreSQL \cite{Postgresql}, with the PostGIS extension \cite{PostGIS}, the web map servers MapServer and GeoServer \cite{Garnett:2007} as well as the catalog server GeoNetwork \cite{Geonetwork:2007}.

Une infrastructure pour le stockage et la diffusion des donn\'ees spatiales a \'et\'e impl\'ement\'ee, gr\^ace \`a des logiciels libres : PostGreSQL \cite{Postgresql} avec l'extension PostGIS \cite{PostGIS}, les serveurs cartographiques MapServer et GeoServer \cite{Garnett:2007} ainsi que le serveur de catalogues GeoNetwork \cite{Geonetwork:2007}.

%Vector layers were converted and stored into a PostgreSQL database through the functionality provided by the spatial extension PostGIS. The descriptive data of spatial objects, contained in heterogeneous format files, such as database files in format .DBF and electronic spread sheets, were converted for PostgreSQL tables and properly linked with its geometric representation.  The vector data stored included information on various topics covered by the project ZSEE/RO: geology, soils, land use and occupation, socio-economics, transmission lines, flora, fauna, climatology, and so on. Furthermore, the data refer to basically raster images from the Landsat satellite with a resolution of 30 meters and cover the entire state of Rondonia. 

Les couches vecteur ont \'et\'e converties et stock\'ees dans une base de donn\'ees PostgreSQL gr\^ace aux fonctionnalit\'es fournies par l'extension PostGIS. Les donn\'ees descriptives des objets spatiaux, contenues dans des fichiers de formats h\'et\'erog\`enes, comme des fichiers .DBF et des feuilles de calcul num\'eriques, ont \'et\'e converties en tables PostgreSQL et reli\'ees \`a leurs repr\'esentations g\'eom\'etriques. Les donn\'ees vecteur stock\'ees comportent des informations sur diff\'erents sujets \'etudi\'es par le projet ZSEE/RO : g\'eologie, sol, occupation et utilisation du sol, donn\'ees socio-\'economiques, lignes \'electriques, flore, faune, climatologie, etc. De plus les donn\'ees se r\'ef\`erent \`a des images raster Landsat \`a une r\'esolution de 30 m\`etres, qui couvrent l'Etat du Rondonia en entier. 

%All the thematic documentation of the ZSEE/RO was organized and stored in the GeoNetwork Opensource. The functionality of a literal search in GeoNetwork allows easy access to a great amount of information. For each subject encompassed by ZSEE/RO, a corresponding metadata was created, where all the documentation related with the subject is posted through the resources of distribution of the GeoNetwork.

Toute la documentation th\'ematique du ZSEE/RO a \'et\'e organis\'ee et stock\'ee dans GeoNetwork. La fonctionnalit\'e de recherche litt\'erale dans GeoNetwork permet d'acc\'eder simplement \`a un grand nombre d'informations. Pour chaque th\`eme trait\'e par ZSEE/RO, une m\'etadonn\'ee correspondante a \'et\'e cr\'e\'ee o\`u toute la documentation concernant ce sujet est fournie, \`a travers les ressources de distribution de GeoNetwork. 

%The visualization tool for spatial data chosen was I3Geo. I3Geo (Integrated Interface for Internet of  Geoprocessing tools) is an application developed for access and analysis of geographic data. Based on free software, especially MapServer, it uses as its platform standard internet browsers, Internet Explorer and Firefox. I3Geo is licensed under GPL and can be used and incorporated by any interested institution with no costs. Adopting international standards of interoperability, I3Geo incorporates functions that facilitate the remote access of data, allowing for the establishment of cooperative networks. Operations that normally are found only in programs for personal computers, which operate in local installations, are available in I3Geo, such as generation of graphs, tabular data analysis, spatial operations, etc. \cite{I3Geo:2007}.

L'outil de visualisation pour les donn\'ees spatiales choisi est I3Geo. I3Geo (Integrated Interface for Internet of Geoprocessing tools) est une application d\'evelopp\'ee pour l'acc\`es et l'analyse des donn\'ees g\'eographiques. Bas\'ee sur un logiciel libre, MapServer en particulier, elle utilise Internet Explorer et Firefox comme navigateurs internet standards. I3Geo est sous licence GPL et peut \^etre utilis\'e et incorpor\'e par toute institution int\'eress\'ee, sans co\^ut. En adoptant les standards internationaux pour l'interop\'erabilit\'e, I3Geo int\`egre des fonctions qui facilitent l'acc\`es distant aux donn\'ees en permettant l'\'etablissement de r\'eseaux coop\'eratifs. Les op\'erations qui sont normalement accessibles uniquement dans les programmes des ordinateurs personnels, qui op\`erent donc en local, sont disponibles dans I3Geo : g\'en\'eration de graphes, analyses de donn\'ees sous forme tabulaire, op\'erations spatiales, etc. \cite{I3Geo:2007}.

\begin{figure*}[tb]
   \centering
   \includegraphics[width=0.7\textwidth]{proceedings/bueno/i3geo.png}
   \caption{L'interface I3Geo}
   \label{fig:i3geo}
\end{figure*}

\section{R\'esultats}
%The main result achieved so far is the recognition of the content of ZSEE/RO and establishment of the necessary requirements for the access to the original data. In addition, many files have been converted to universal formats, totaling more than 500 (five hundred) converted files, and stored in the spatial database and available for consultants. Moreover, problems with regard to quality of the data have been detected, such as non-geocoded data, inconsistency of the data in different scales, and inconsistency of the available data in printed maps in relation to the stored ones in digital files.

Le principal r\'esultat obtenu \`a ce jour est la reconnaissance du contenu de ZSEE/RO et la cr\'eation des conditions n\'ecessaires pour d\'evelopper l'acc\`es aux donn\'ees d'origine. Ensuite, beaucoup de fichiers ont \'et\'e convertis en formats universels, totalisant plus de 500 fichiers convertis, et stock\'es dans la base de donn\'ees spatiales et disponibles \`a la consultation. De plus, des probl\`emes de qualit\'e des donn\'ees ont \'et\'e d\'etect\'es, comme les donn\'ees non-g\'eocod\'ees, l'incoh\'erence des donn\'ees \`a diff\'erentes \'echelles et l'incoh\'erence des donn\'ees disponibles sur cartes papier par rapport aux cartes stock\'ees au format num\'erique. 

\begin{footnotesize}
\begin{thebibliography}{99}

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\newblock Disserta\c{c}\~{a}o (Mestrado em Desenvolvimento regional e Meio Ambiente)  Funda\c{c}\~{a}o Universidade Federal de Rond\^{o}nia, Porto Velho.

\bibitem{Garnett:2007} What is Geoserver. (online). 2007
\newblock \url{http://docs.codehaus.org/display/GEOS/Home} May 2007

\bibitem{Geonetwork:2007} GeoNetwork opensource Community website. (online) 2007
\newblock \url{http://geonetwork-opensource.org/} March 2007

\bibitem{Ott:2002} \emph{Dos projetos de desenvolvimento, ao desenvolvimento dos projetos: o PLANAFLORO em Rond\^{o}nia}. 2002. 285p. 
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\newblock \url{http://www.postgresql.org/docs/manuals/}

\bibitem{PostGIS} PostGIS Manual (online) 2005
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\bibitem{TerraView:2007} Projeto TerraView (online) 2007
\newblock \url{http://www.dpi.inpe.br/terraview} April 2007

\bibitem{I3Geo:2007} Wikibooks I3geo (online)
\newblock \url{http://pt.wikibooks.org/wiki/I3geo} April 2007 

\end{thebibliography}
\end{footnotesize}


\address{Luis Fernando Bueno, Luiz Gilberto Dall`Igna\\
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