SEXTANTE no Quantum GIS - instalação e configuração (WINDOWS)

A integração da biblioteca SEXTANTE no Quantum GIS (QGIS) - disponível desde Abril - há muito que merecia uma mensagem neste blog, mas o tempo não dá para tudo, e só agora foi possível dedicar algum tempo a esta excelente notícia.

O SEXTANTE é mais um exemplo das vantagens do Open Source: integra numa única biblioteca algoritmos de análise de vários projectos - também eles de código aberto - GRASS, SAGA, GDAL, ORFEO, TAUDEM entre outros. 

A biblioteca SEXTANTE é disponibilizada através de um plugin escrito em Python que dá acesso a mais de 500 funções. Algumas dessas funções são redundantes no sentido em que o próprio QGIS já as disponibiliza nativamente ou através de plugins já existentes, especialmente as funções baseadas na biblioteca GDAL ou os módulos GRASS. Não obstante existem muitas outras para as quais não havia solução nativa no QGIS.

Um dos aspectos mais interessantes é a possibilidade de utilizar os algoritmos GRASS sem ser necessário criar Locations e Mapsets (se não sabem do que estou a falar, não se preocupem - o SEXTANTE poderá vir a tornar desnecessário que os utilizadores do QGIS tenham de saber o que isso é!) Contudo, através do plugin SEXTANTE apenas temos acesso a 154 ferramentas GRASS, enquanto que através do plugin GRASS tem-se a acesso a quase 300. Mesmo tendo em conta que muitas dessas 300 ferramentas não justificam inclusão no novo plugin SEXTANTE, ainda é cedo para afirmar que o plugin SEXTANTE substitui completamente o plugin GRASS.

Um grande avanço para o QGIS é a inclusão de algoritmos do projecto ORFEO, algo que vem satisfazer um desejo antigo dos utilizadores do QGIS - ferramentas de detecção remota como segmentação e classificação de imagens ou vectorização automática. Igualmente assinalável é o acesso aos algoritmos SAGA. Embora algumas das funções permitidas por estes algoritmos sejam igualmente oferecidas pelo GRASS, há muitas que acrescentam novas possibilidades, especialmente no que concerne a ferramentas de análise de terreno.

Para ter acesso ao SEXTANTE no QGIS basta instalar como qualquer outro plugin (complemento na versão portuguesa). Nesta página podem encontrar um bom tutorial de instalação de plugins no QGIS elaborado pelo Anderson Medeiros.

Uma vez instalado, passará a estar visível um novo menu denominado "Analysis". Acedendo a esse menu e clicando em "Sextante Toolbox" passará a estar visível um novo painel do lado esquerdo do QGIS onde constam todos as funções a que o plugin dá acesso.

Contudo, para se ter acesso a algumas dessas funções, nomeadamente os algoritmos GRASS, SAGA, ORFEO Toolbox, R e TAUDEM, é necessário instalar estes programas à parte e indicar as directorias onde estão instalados para que o plugin possa evocar essas funções. Por outras palavras, o plugin SEXTANTE apenas faz a ligação entre o QGIS e o software que integra o algoritmo que queremos usar.

O conjunto de instalações e configurações necessárias para ter o plugin a SEXTANTE a funcionar a 100% é um pouco labiríntico e não existe - que eu tenha encontrado - documentação suficientemente clara sobre os passos a dar. Por isso mesmo aqui fica um guia para configuração do plugin SEXTANTE válido para sistemas operativos Windows 7, fruto de algumas tentativas e erro e de contributos do Giovanni Manghi da Faunalia e do colega Filipe Silva Dias.

I - Definições Gerais

Para se conseguir evocar alguns algoritmos é necessário indicar em que directorias estão instalados os programas que integram os algoritmos que queremos utilizar. Isso pode ser feito a partir do menu Analysis >> SEXTANTE Options and Configuration

As indicações de directorias referidas mais abaixo referem-se a esta janela de configuração do SEXTANTE. Há também que ter o cuidado de verificar, para cada conjunto de algoritmos, se a opção "Active" está seleccionada.

II - GRASS (Geographic Resources and Analysis Support System)

Ao instalar o QGIS, o GRASS já vem integrado. Consequentemente, ao instalar o plugin SEXTANTE as directorias (folders) já estão configuradas. Neste exemplo, em que o QGIS foi instalado a partir do instalador OSGEO4W, as directorias são as seguintes:

     GRASS folder: ~/OSGeo4W/apps/grass\grass-6.4.2
     GRASS help folder: ~/OSGeo4W/apps/grass\grass-6.4.2\docs\html
     Msys folder: ~/OSGeo4W/apps/msys

III - ORFEO Toolbox

Para ter acesso aos algoritmos ORFEO é necessário recorrer ao instalador OSGEO4W. Uma vez iniciado o instalador há que escolher a opção "Advanced Install" seguida da opção "Install from Internet". Avançamos até chegar à janela "Select Packages" e marcamos para instalação o módulo OTB-Bin que se encontra dentro de Libs.

Uma vez concluída a instalação basta indicar as directorias que o plugin SEXTANTE deverá usar para evocar os algoritmos ORFEO:

     OTB applications folder: ~\OSGeo4W\apps\orfeotoolbox\applications
     OTB command line applications folder: ~\OSGeo4W\bin

IV - SAGA (System for Automated Geoscientific Analyses)

Primeiro há que descarregar os binários a partir desta página. Não é necessário instalar - basta copiar os ficheiros para uma directoria à nossa escolha, e, nas configurações SEXTANTE, indicar essa directoria como a fonte dos algoritmos SAGA. Deverá ser algo deste género:

     SAGA folder: ~\saga_2.0.8_bin_msw_win32

V - TAUDEM (Terrain Analysis Using Digital Elevation Models)

Desenvolvido pela Utah State University, TAUDEM consiste numa série de executáveis sob a forma 

de  commnad line executables destinadas  a análise de terreno  com  base em Modelos de Elevação 
Digital, com especial ênfase para a hidrologia.

O primeiro passo consiste em instalar o plugin TAUdem Sextante Provider.

Concluída a instalação do plugin há que instalar a ferramenta MPICH2 e descarregar os executáveis. Ambos os passos podem ser feitos a partir desta página. No que concerne à instalação do MPICH2 há que seguir ESCRUPOLOSAMENTE as instruções dadas - é indispensável instalar com privilégios de administrador!

Em relação à versão dos executáveis TAUDEM, por agora apenas é suportada a versão 5.0.6. Basta descarregar uma das versões tendo em conta o tipo de Windows que esteja a utilizar (32/64bits) e descompactar para uma directoria à nossa escolha: 

No final do processo há que configurar as directorias  para o TAUDEM e para MPHICH2:

     MPICH2/OpenMPI bin directory: ~\MPICH2\bin

     TauDEM command line tools folder: ~\TauDEM5Exex64

VI - R

Começamos por instalar o pacote de estatística R a partir de uma das páginas disponíveis para o efeito. Terminada a instalação, iniciamos o programa e instalamos os packages "rgadal" e "sp" digitando os seguintes comandos na consola:

     install.packages ("sp", dep = TRUE)

     install.packages ("rgdal", dep = TRUE)

Estes pacotes ficarão instalados em: 

     ~/Documents/R/win-lubrary/2.15

Há que copiar (não cortar!) esta directoria a partir do nível "R" e colá-la em C:/Users/Nome_Utilizador de forma a obter uma directoria como esta:

     C:\Users\Nome_Utilizador\R\win-library\2.15

Finalmente basta configurar as definições de directoria que o plugin SEXTANTE deve usar e que deverão ser as seguintes:

     R Scripts Folder: manter directoria default

     R Folder: ~\R\R-2.15.0

Notas Finais:

Há que ter o cuidado de não ter nomes com caracteres não nativos da língua inglesa como acentos e cedilhas quer nos nomes das directorias onde os componentes estão instalados, quer nos nomes das directorias onde temos os dados que queremos processar. Se isso acontecer a execução dos algoritmos devolverá uma mensagem de erro.

Para instalar o plugin SEXTANTE poderá ser necessário adiconar o repositório QGIS Official Repository 2 à lista de repositórios do QGIS adicionando o seguinte endereço à lista:

     http://plugins.qgis.org/plugins/plugins.xml