UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FERRARA

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FERRARA FACOLTÀ DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Informatica e dell Automazione Progetto e sviluppo di un'applicazione per la gestione del Reticolo Stradale del Comune di Cento Tesi di Laurea di: Tommaso Vecchiattini Relatore: Chiar.mo Prof. Ing. Cesare Stefanelli Anno Accademico:

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3 INDICE 1 Introduzione Analisi delle specifiche del reticolo stradale Caratteristiche del Reticolo Stradale Entità che costituiscono il Reticolo Stradale Associazioni tra le Entità e schema Fisico complessivo Architettura dell applicazione Struttura della Base di Dati Specifiche dell applicazione Reticolo Stradale Struttura delle Conversazioni Descrizione delle conversazioni utilizzate in Reticolo Strade Interfaccia Web Layout delle pagine Tipologia di utenti a cui è destinato l uso dell applicazione Accessibilità e Usabilità Tecnologie e Strumenti utilizzati per la realizzazione dell'applicazione Framework Seagull Struttura a Directory Modularità di Seagull Astrazione dei Database Modello MVC Microsoft SQL Server SQL Web Server Apache PHP HTML CSS

4 4 Sviluppo del Servizio Reticolo Strade Architettura della rete del Comune di Cento Database dell applicazione Struttura dell applicazione Ricerca Numero Civico Dettaglio Numero Civico Ricerca Arco Stradale Dettaglio Arco Stradale Ricerca Vie Inserimento di un nuovo numero civico Gestione di un numero civico Modifica di una arco di nuova digitalizzazione Gestione di un arco stradale Gestione Associazione tra un arco stradale e le strade estese amministrative/toponimi stradali Gestione Edifici Gestione Autenticazioni Impostazione dell Interfaccia WEB Conclusioni Riferimenti

5 1 Introduzione Negli ultimi anni i servizi offerti dalla pubblica amministrazione ai propri cittadini sono divenuti sempre più numerosi e articolati. E nata di conseguenza la necessità di doverli gestire con più semplicità, organizzazione e in totale sicurezza. Grazie allo sviluppo delle tecnologie legate al mondo dell informazione, è stato semplice intuire che gli strumenti ideali per la gestione di tali servizi potessero essere le applicazioni Web. Per garantire questo tipo di approccio, ogni settore della pubblica amministrazione ha dovuto informatizzare i propri processi di lavoro e produzione, introducendo al proprio interno sia una rete di comunicazione tra i dipendenti (Intranet) sia un area dedicata allo sviluppo e progettazione delle applicazioni Web. Lo sviluppo e progettazione di ogni servizio deve essere conforme alle specifiche rilasciate dall intesa Stato Regioni Enti Locali per la pubblica amministrazione e deve rispettare inoltre i criteri di accessibilità e usabilità imposti dalla legge, per consentirne l accesso anche a persone diversamente abili. La seguente tesi descrive tutto il processo di progetto e sviluppo di un applicazione Web per la visualizzazione e gestione dei dati che compongono il Reticolo Stradale territoriale del Comune di Cento. Questo servizio si integra nel sistema informativo territoriale (S.I.T.) del Comune assieme ad altri servizi già presenti e perfettamente operativi. Scopo dell applicazione è quello di fornire ai dipendenti comunali uno strumento per la ricerca semplice, completa e funzionale di tutti gli elementi caratteristici del Reticolo Stradale, quali i numeri civici, gli archi stradali e le strade. E possibile infatti cercare un numero civico, visualizzarne dettagli e interni associati e consultare i dati anagrafici delle persone residenti in tale civico. Stesso discorso può essere fatto per gli archi stradali che, oltre alla ricerca, dispongono di una propria sezione di dettaglio. La ricerca può essere effettuata anche per le strade, che si dividono in strade estese amministrative e toponimi stradali. Il servizio Web, oltre alle funzionalità di ricerca, offre una sezione di amministrazione, tramite cui è possibile gestire e manipolare i dati che costituiscono il reticolo stradale. Infatti, a chi è dotato dei permessi richiesti, viene data la possibilità di inserire, eliminare o gestire un numero civico. Gestire completamente un arco stradale, potendolo modificare, eliminare e associare con una o più strade e, infine, gestire l associazione tra gli edifici e un identificatore unico. Il fatto che durante tutto lo sviluppo dell applicazione siano state seguite dettagliatamente le specifiche della regione, rende il servizio portabile, ossia è predisposto per funzionare su macchine differenti e su database diversi. Inoltre questa caratteristica consente al servizio di essere usufruito anche da altri enti comunali, nel caso questi ne facessero richiesta. La fase di progettazione del servizio è partita con l analisi delle specifiche rilasciate dalla regione, in cui si è cercato di estrapolare i concetti più importanti per la realizzazione dell applicazione. Successivamente si è passati all analisi e allo studio della base di dati, in cui si è cercato di individuare quali elementi fossero differenti da quelli descritti nelle specifiche. Successivamente è stata ideata la struttura portante dell applicazione, che comprende tutte le conversazioni tra le pagine e la loro costruzione. Una volta definite le funzionalità e le conversazioni del servizio si è passato all analisi del sistema di autenticazione. Il servizio reticolo strade oltre a offrire uno strumento di ricerca aperto a tutti gli utenti, mette a disposizione un area per l amministrazione dei dati. I dati gestiti sono tanti e molto importanti, quindi è stato necessario inibire l accesso a tale area a chi non fosse munito dei permessi necessari. Una volta definiti tutti questi concetti si è passati alla fase di realizzazione vera e propria, in cui sono state implementate tutte le logiche di controllo e gestione dei dati. A livello metodologico, terminata una funzionalità del progetto si provvedeva immediatamente a testarla e a verificare la presenza di problemi o 5

6 malfunzionamenti. Così facendo, ogni volta che una sezione dell applicazione risultava pronta e perfettamente operativa, questa veniva resa subito disponibile e funzionante agli utenti. Questa Tesi è il frutto del lavoro svolto presso l ufficio SSI del Comune di Cento durante l attività di tirocinio. In tale ufficio oltre a essere gestita la rete interna, vengono sviluppate tutte le applicazioni web per la pubblica amministrazione. 6

7 2 Analisi delle specifiche del reticolo stradale I servizi informativi offerti da un ente comunale ai propri dipendenti servono per gestire e facilitare la gestione di tutti i dati provinciali e territoriali della propria area amministrativa. Tali servizi vengono progettati e sviluppati seguendo le specifiche rilasciate dalla regione d appartenenza del comune stesso, in modo da essere sempre in linea con quelli che sono i criteri di progettazione rilasciati dall intesa Stato Regioni Enti Locali per la pubblica amministrazione. Fra i vari servizi che il sistema informativo territoriale può offrire, fra cui la gestione dei dati catastali oppure la gestione dei punti di interesse (poi), noi ci occuperemo del progetto e dello sviluppo di un servizio rivolto alla gestione della rete stradale, che in seguito chiameremo reticolo stradale. Questo servizio, è nato con lo scopo ben preciso di rendere disponibile a tutti i dipendenti comunali un interfaccia semplice e intuitiva, da cui ricavare dati e informazioni riguardo gli elementi che costituiscono il patrimonio stradale del Comune di Cento. L applicazione Reticolo Stradale oltre a gestire i dati riguardo alla toponomastica e alla numerazione civica può offrire molte altre utilità. Infatti una corretta gestione di tali dati può offrire strumenti di supporto ad altre applicazioni, come ad esempio Car Navigation o Travel Planning, che consentono di calcolare un percorso a partire da un punto della rete stradale per arrivare a un altro punto (ad esempio un indirizzo) o una località. Di conseguenza si fornisce un supporto anche ai servizi d emergenza, o ad applicazioni di pianificazione del traffico, oppure ad applicazioni di gestione dell infrastruttura (catasto delle Strade). 2.1 Caratteristiche del Reticolo Stradale Il reticolo stradale è organizzato in due livelli. Il primo definisce la relazione tra gli elementi stradali (chiamati anche archi stradali) e le loro rispettive denominazioni amministrative,mentre il secondo permette l integrazione dei DataBase comunali che si occupano della toponomastica stradale e della numerazione civica Entità che costituiscono il Reticolo Stradale Di seguito verranno analizzate le entità che costituiscono il patrimonio stradale: Arco Stradale: è quella componente vettoriale che rappresenta,nella cartografia digitale, un tratto fisico di strada. Nell acquisizione di tale componente è fondamentale stabilire la definizione del suo verso, tramite l utilizzo di coordinate che ne indichino l inizio e la fine. La connessione di tutti gli archi offre una rappresentazione lineare dell intero reticolo stradale e permette di ricavare informazioni aggiuntive relative ad alcune caratteristiche supplementari, come i numeri civici o informazioni toponomastiche. Infatti,una volta definito un arco stradale,gli si potranno associare un toponimo stradale oppure più numeri civici. Infine, a ogni singolo arco viene associata una classificazione in base alle caratteristiche delle delibere della toponomastica e della proprietà. Strada Estesa Amministrativa: corrisponde a una aggregazione ordinata di archi stradali, identificati con uno stesso nome o codice,caratterizzate da una stessa patrimonialità, che realizzano quindi un percorso amministrativo definito dagli enti proprietari,che possono essere lo stato,la regione,la provincia o il comune. 7

8 Toponimo Stradale Comunale: è la nominazione data dall Ufficio Toponomastica di un ente comunale a ogni strada presente nel suo territorio e rappresenta l aggregazione di istanze di Arco Stradale che sono identificate univocamente all interno del territorio di un singolo Comune (ad esempio Via Saragat del comune Ferrara ). Località: con località si intende il sottografo di un area indirizzi, rappresentativa di centri abitati,nuclei abitati,case sparse,frazioni ecc L entità località ha lo scopo di arricchire il contenuto informativo della base dati,in quanto è necessaria per la costruzione di un sistema univoco di indirizzi. Numero Civico: identifica univocamente il luogo d accesso da un area pubblica a un area privata. Edificio: rappresenta un entità edilizia privata, racchiusa tra muri perimetrali, ed è collegata a un area pubblica tramite l entità di un numero civico. Interno: questa entità non è presente nelle specifiche regionali per la gestione del patrimonio stradale, ma è stata aggiunta per rendere più funzionale e completo l intero servizio. Rappresenta gli interni associati a un unico numero civico e permette di ricavare i dati anagrafici dei residenti. 2.2 Associazioni tra le Entità e schema Fisico complessivo Dopo aver analizzato le entità presenti nello sviluppo del progetto, si passa all analisi di tutte le associazioni. Le associazioni tra le entità ricoprono un ruolo fondamentale, in quanto permettono di descrivere elementi complessi e molto importanti, come i percorsi stradali. Tutte le associazioni con le rispettive cardinalità sono visibili in figura 1. L entità Strada Estesa Amministrativa e l entità Arco Stradale sono legate da un associazione di cardinalità n:n. Le due entità sono quindi associate tramite un elemento d aggregazione. Questo elemento indica appunto che l aggregazione di più elementi dell entità arco stradale realizza un percorso amministrativo. La caratterizzazione di questo percorso, ovvero la definizione di tutti i suoi attributi, avviene tramite l entità strada estesa amministrativa. Un Toponimo stradale è un aggregato di Archi Stradali. Di norma, un arco partecipa alla formazione di un unico toponimo, tranne nel caso in cui il toponimo stesso sia riferito a un area indirizzi (per esempio una piazza). L arco può essere tuttavia aggregato in toponimi diversi, nel caso in cui quest ultimo sia un entità condivisa da due comuni. Quindi anche in questo caso l associazione ha cardinalità n:n. Tra l entità Numero Civico e l entità Toponimo Stradale vige una relazione di cardinalità 1:n. Infatti si suppone che l ubicazione di una singola istanza dell entità dei civici sia identificata univocamente sul territorio comunale. Un civico può eventualmente identificare più interni, nel caso in cui l edificio a cui è associato il numero sia, per esempio, un condominio. L entità Numero Civico è inoltre collegata a un istanza di Località. Come detto in precedenza, la località serve, insieme al toponimo stradale, a creare un sistema di indirizzi unico, in grado di caratterizzare univocamente un numero civico. La cardinalità che regola questa associazione è di tipo 1:n in quanto un numero civico ha ubicazione in una sola località. 8

9 Figura 1 Schema Entity Relationship (E/R) del Reticolo Stradale 2.3 Architettura dell applicazione Prima di passare all analisi della Base di Dati e alle specifiche dell applicazione è doveroso soffermarsi a descrivere l architettura generale dell applicazione stessa. Innanzitutto è necessario dire che si è adottato un approccio modulare allo sviluppo del servizio, e grazie a questa modularità è stato possibile gestire in blocchi l applicazione. I vantaggi di una gestione in blocchi sono molti, in quanto abbiamo la possibilità di modificare,eliminare o sostituire un blocco senza dover modificare tutto il resto. Il servizio Reticolo Strade si può rappresentare in 3 macro-blocchi: Un blocco di interfaccia Web: rappresenta tutto ciò che permette all utente di interfacciarsi e comunicare con l applicazione, come per esempio il Browser Web. Un blocco che descrive l applicazione: implementa tutte le funzionalità del servizio Reticolo Strade. E il fulcro del servizio in quanto all interno contiene tutte le logiche che consentono di gestire ed elaborare i dati Un blocco che racchiude il DataBase e il Web Server: contiene tutti i sistemi necessari per il corretto funzionamento del servizio. Il Web Server consentirà all applicazione di essere eseguita e di essere utilizzata da tutti gli utenti autorizzati, mentre la Base di Dati fornirà tutte le informazioni e i dati utili al servizio stesso. 9

10 2.4 Struttura della Base di Dati Tutte le tabelle necessarie per lo sviluppo dell applicazione sono contenute nella Base di Dati SDE (Spacial Database Engine), presente sul DataBase Server del Comune. Le tabelle in questione sono quelle descritte nei paragrafi precedenti e visibili nello schema E/R (figura 1). Per non replicare tabelle e di conseguenza generare una ridondanza di informazioni, si è deciso di riutilizzarne alcune già esistenti,come nel caso delle località. La tabella che riutilizziamo ovviamente presenta gli stessi attributi di quella descritta nel Reticolo Strade, tranne al più qualche campo aggiuntivo che non crea però nessun problema di compatibilità. Infatti già in altre applicazioni viene usata una tabella contenente le stesse informazioni descritte dall entità località. Nello specifico la tabella che doveva essere denominata TPBX51PAT è stata sostituita dalla già esistente SDE_DBO_FRAZIONI. Lo scopo dell applicazione, che ricordiamo essere la gestione totale di tutto il reticolo stradale, richiede l utilizzo di tutte le tabelle tranne quella riguardante le giunzioni. Infatti, come vedremo più avanti, nella realizzazione dell applicazione la tabella STBL51NAT non verrà mai usata. Gli attributi che caratterizzano tali tabelle sono gli stessi descritti nelle specifiche regionali, tranne alcuni casi particolari, in cui sono stati aggiunti un certo numero di campi aggiuntivi, per rendere più ampio il contenuto informativo delle tabelle in questione, ma soprattutto per gestire dinamicamente il collegamento tra la cartografia digitale e l applicazione web. Infatti ad alcune tabelle sono stati aggiunti i campi link e shape, che nelle specifiche non sono presenti. L utilità di questi campi verrà analizzata nei capitoli successivi. Le due tabelle fondamentali, ovvero quelle su cui si basa l intero servizio sono quella contente i civici, denominata NCBX51PAT, e quella contenente gli archi stradali denominata STBL51AAT. Le informazioni contenute nelle altre tabelle servono per arricchire maggiormente il contenuto del patrimonio stradale e per caratterizzare al meglio le due tabelle citate precedentemente. Infatti la tabella STBL51NN, che contiene le Strade Estese Amministrative, e la tabella TPST51NN, che contiene i Toponimi Stradali, associate agli Archi Stradali generano percorsi stradali. Questa associazione è resa possibile dalle tabelle di aggregazione STBL51XN e TPST51XN, che incamerano le chiavi degli archi e le associano con le chiavi delle Strade e dei Toponimi. Essendo la tabella dei civici collegata con le Località e con i Toponimi,conterrà le loro rispettive chiavi rispettando le cardinalità descritte nelle specifiche. Per quanto riguarda la gestione degli edifici, la tabella che verrà utilizzata sarà quella denominata PFBP51PAT. Discorso a parte va fatto per i dizionari. I dizionari sono delle tabelle aggiuntive di caratterizzazione, ovvero forniscono informazioni supplementari a partire da un certo valore chiave memorizzato in un determinato campo in un altra tabella. Infatti molte tabelle presentano degli attributi il cui valore può avere più significati. Per esempio l arco stradale ha un campo denominato CF_ES (indica il codice di classifica funzionale), che se vale A significa che l arco è classificato come Autostrada, se vale B è classificato come Strada Extraurbana Principale e così via. Per semplificare la gestione di questi dati si è creata una tabella chiamata D_RET_STBL51AA_CF_ES la cui chiave è il campo CF_ES e che contiene al suo interno tutta la classificazione funzionale. Si è preferito generare tabelle d appoggio ogni qual volta lo si ritenesse necessario. Ovviamente tutti i dati utilizzati per creare questi dizionari sono dettagliatamente schematizzati nelle specifiche regionali. 10

11 2.5 Specifiche dell applicazione Reticolo Stradale L applicazione Reticolo Stradale va a inserirsi nel SIT (sistema informativo territoriale) del Comune di Cento, insieme ad altre applicazioni già in uso, quali il servizio di gestione dei dati catastali e la gestione dei punti di interesse. Scopo dell applicazione è quello di fornire ai dipendenti comunali un servizio di consultazione riguardo tutto ciò che costituisce il reticolo stradale, ossia uno strumento per la ricerca di archi stradali, numeri civici ed edifici presenti e regolarmente registrati nei Data Base comunali. Nello specifico, ogni dipendente può sfruttare le seguenti funzionalità: Ricerca di un numero civico per località,indirizzo e civico stesso Ricerca di un arco stradale in base a tutte le sue caratteristiche, con la possibilità di visualizzare tutti i dettagli della sua associazione con le strade estese amministrative e tutte le informazioni riguardo alle delibere di proprietà Ricerca di una via, che può essere una strada estesa amministrativa oppure un toponimo stradale Inoltre l applicazione offre un lato di gestione amministrativa, disponibile solo agli utenti autorizzati, in cui si possono gestire tutti i tipi di entità descritti nei paragrafi precedenti. L amministratore può quindi usufruire dei seguenti servizi: Inserimento di un nuovo numero civico Gestione completa di un numero civico (modica,cancellazione) Gestione Interni di un numero civico (inserimento e cancellazione) Gestione Archi (modifica e classificazione) Gestione associazione tra arco/estesa amministrativa e arco/toponimo stradale Gestione delle strade (strade estese amministrative, toponimi stradali) Gestione degli Edifici Nel nostro caso la gestione dei dati del patrimonio stradale è affiancata dall utilizzo di applicazioni della famiglia ArcGis. Grazie a questi software siamo in grado di gestire e creare tutti i tipi di dati geografici, riuscendo a realizzare così una perfetta rappresentazione digitalizzata del territorio comunale (figura 2). Tramite quest applicazione sarà possibile creare elementi stradali, generare giunzioni stradali,visualizzare numeri civici,edifici e tanti altri aspetti all interno dell intera cartografia digitale di tutta l area geografica del Comune di Cento. L interazione fra le due applicazioni sta nella possibilità di visualizzare, tramite un interfaccia Web, i dettagli di un qualsiasi elemento selezionandolo semplicemente all interno della cartografia. Ciò avviene grazie alla generazione di un link dinamico durante l inserimento di una determinata risorsa da parte dell amministratore (questo punto verrà spiegato dettagliatamente nel capitolo 3) con il quale, da un programma esterno si raggiunge una specifica pagina web. Tutto il progetto è stato realizzato cercando di rispettare un insieme di tecniche e attenzioni progettuali, volte a rendere i contenuti informativi raggiungibili e usabili da chiunque, e cercando di eliminare gli ostacoli, sia di tipo tecnologico che relativi alle disabilità. 11

12 Figura 2 Rappresentazione nella cartografia digitalizzata degli elementi caratteristici del reticolo stradale 2.6 Struttura delle Conversazioni Per conversazione si intende il flusso di dati attraverso un certo numero di pagine con il quale si realizza una determinata azione di senso compiuto. La progettazione di una conversazione non è un procedimento banale, perché il flusso dei dati può essere difficilmente gestibile, ma soprattutto perché le pagine interrogate possono essere molte. Per questo si cerca sempre di utilizzare meno pagine possibili e queste riutilizzarle per compiere azioni diverse. Per esempio l inserimento e la modifica di un numero civico, nonostante siano azioni concettualmente diverse, utilizzano la stessa pagina a meno di alcuni accorgimenti che consentano di distinguere le due azioni. La soluzione più semplice che è stata adottata è l inserimento di una variabile che indichi per quale scopo viene interrogata tale pagina, se per la modifica oppure per l inserimento. Utilizzando le conversazioni si ha un maggior riuso di codice, e vista la quantità di codice prodotto per realizzare il servizio, è un beneficio di non poco conto, anche se si ha una maggiore complessità generale nello sviluppo dell applicazione Descrizione delle conversazioni utilizzate in Reticolo Strade Nel servizio reticolo strade le conversazioni possono essere suddivise in due gruppi: Il primo gruppo contiene tutte le conversazioni che rappresentano le funzionalità accessibili da tutti gli utenti di dominio Il secondo gruppo contiene le conversazioni accessibili solamente dagli amministratori Conversazioni per gli utenti di dominio Appena si accede all applicazione sono disponibili le seguenti opzioni: Ricerca Numero Civico: tramite questa opzione si accede al modulo di ricerca di un numero civico. I parametri necessari per la ricerca sono la località,la via e il numero del civico stesso. Essendo il numero dei civici molto elevato, in quanto bisogna tenere conto di tutta l area amministrativa di cento, si è deciso di rendere obbligatoria l immissione del campo località, in modo da avere un minimo livello di filtraggio sui risultati. Inserendo anche gli altri due parametri di ricerca,la via e il numero civico, ovviamente il filtraggio risulterà essere più preciso. Una volta inseriti i parametri per la ricerca, tramite una pagina web verranno visualizzati i risultati. 12

13 Giunti alla pagina di visualizzazione si ha la possibilità di mostrare i dettagli dei numeri civici ottenuti dalla ricerca. Infatti, tramite l opzione di dettaglio, all utente viene mostrata una pagina contenente tutte le informazioni riguardanti un determinato numero civico. La conversazione in questione è schematizzata in figura 3. Ricerca Arco Stradale: accedendo a questa sezione si ha la possibilità di ricercare,tramite un modulo di ricerca, un determinato arco stradale. La ricerca si basa sull inserimento di molti parametri, fra cui gli identificatori e gli attributi di caratterizzazione dell arco stesso. Una volta inseriti i parametri per la ricerca, si accede alla pagina dei risultati in cui vengono visualizzati tutti gli archi filtrati. Come per i civici, l utente avrà la possibilità di visualizzare i dettagli di tutti gli archi accedendo alla sezione dettaglio. Se si accede al dettaglio di un arco, verrà visualizzata una pagina che mostrerà tutte le informazioni che caratterizzano tale arco, in più verranno visualizzati, in ordine, le strade estese amministrative e i toponimi stradali associati all elemento selezionato. L utente può accedere inoltre a ulteriori livelli di dettaglio. Infatti essendo l associazione tra arco e strada estesa amministrativa caratterizzata da una serie di attributi, tramite un link dedicato si può accedere ad una pagina che mi permette di visualizzare tali proprietà. Infine, possono essere visualizzati tutti i dati riguardanti le delibere della toponomastica e della proprietà associate all arco scelto. La conversazione in questione è schematizzata in figura 4. Figura 3 Rappresentazione della conversazione per la ricerca di un numero civico Figura 4 Schema della conversazione per la ricerca di un arco stradale 13

14 Conversazioni per gli Amministratori Accedendo all area di amministrazione si hanno le seguenti conversazioni: Inserimento Nuovo Numero Civico: scegliendo l opzione nuovo numero civico si raggiunge la pagina contenente la maschera di inserimento. Questa maschera contiene tutti i campi necessari per poter caratterizzare univocamente un nuovo elemento. Una volta inseriti i valori, se non vengono riscontrati problemi, il civico viene inserito nella base di dati e successivamente si ritorna all area di amministrazione. Gestione Numero Civico: tramite questa conversazione l amministratore ha la possibilità gi gestire completamente i numeri civici. Una volta selezionata l opzione di gestione, si raggiunge la pagina di ricerca per un numero civico. Finita la ricerca ci si ritrova nella pagina dei risultati dove, oltre alla possibilità di raggiungere il dettaglio dei civici, vengono abilitate le opzioni per la gestione dei civici stessi. Si hanno di conseguenza quattro possibili azioni: Dettaglio Numero Civico: possibilità di visualizzare i dettagli del numero civico Gestione Interni: opzione che permette di raggiungere la pagina dove l amministratore può inserire ed eliminare gli interni del civico selezionato Modifica Civico: tramite questa azione si raggiunge la pagina di modifica di un numero civico. La pagina che si utilizza è la stessa adoperata per l inserimento, visto che gli oggetti necessari per compiere l operazione sono gli stessi. Eliminazione Civico: opzione che consente di eliminare definitivamente un civico. Per offrire maggiore usabilità all applicazione, le opzioni di gestione del numero civico sono state rese disponibili all amministratore anche nella pagina di visualizzazione dei dettagli del numero civico. In questo caso è stato molto conveniente riutilizzare alcune pagine già usate nelle conversazioni precedenti. Così facendo il risparmio di lavoro è stato notevole, semplificando di molto lo sviluppo dell applicazione. La conversazione appena descritta è schematizzata in figura 5. Compilazione Nuovo Arco Stradale: questo servizio permette di compilare archi di nuova digitalizzazione, inseriti nella base di dati tramite ArcGis. Quando si sceglie questa opzione viene visualizzata una pagina in cui compaiono tutti i nuovi archi ancora non compilati. Scelto un arco da gestire, viene caricata la pagina di modifica, in cui si compilerà l elemento in questione. Completato l inserimento dei dati, l utente viene portato direttamente nella pagina d amministrazione, come mostrato in figura 6. Figura 5 Conversazione per la gestione di un numero civico 14

15 Figura 6 Schema della conversazione per la compilazione di un arco di nuova digitalizzazione Associazione di un Arco Stradale con una Strada Est. Amm. e con un Toponimo Stradale: questa conversazione permette di gestire il processo di associazione di un istanza dell entità Arco Stradale. Questo processo prevede quindi il coinvolgimento di più elementi oltre agli archi, come le strade estese amministrative e i toponimi stradali. In particolare, la conversazione prevede inizialmente la visualizzazione di tutti gli archi stradali non ancora associati, ossia quegli elementi che non fanno parte di nessun percorso stradale. Una volta selezionato l elemento desiderato si raggiunge la schermata principale di associazione, in cui si può scegliere, in modo del tutto indifferente, se associare per primo il toponimo oppure la strada. In entrambe i casi si avrà la possibilità di decidere se associare l arco ad un nuovo oggetto oppure se legarlo ad un elemento già esistente. Nel primo caso verrà aperta una maschera di inserimento, mentre nel secondo verrà visualizzata una pagina contenente la lista di tutti gli elementi disponibili. Finito l inserimento,oppure scelto l oggetto desiderato già esistente, viene generata l associazione e si procede ritornando alla schermata principale dell associazione, in cui si ripeterà la procedura una seconda volta. Associato l arco alla strada estesa amministrativa e al toponimo stradale, la procedura di associazione termina e si ritorna nell area d amministrazione. Conversazione raffigurata in figura 7. Gestione Arco Stradale: tramite questa conversazione è possibile selezionare un arco e modificarlo. Infatti tramite un modulo di ricerca vengono visualizzati tutti gli archi disponibili. Una volta selezionato l arco desiderato è possibile visualizzare i suoi dettagli, modificarlo e gestire le sue associazioni. Inoltre l amministratore ha la possibilità di inserire e modificare i dati riguardanti le delibere associate all arco selezionato, tramite una maschera specifica. Come per la gestione dei civici, anche in questo caso è stato utile riutilizzare pagine già usate in conversazioni precedenti. Questa conversazione è rappresentata in figura 8. Gestione Edifici: la conversazione in questione permette all amministratore di aggiornare tutti gli edifici di nuova digitalizzazione con una nuova chiave. Tali edifici sono quelli inseriti nella cartografia digitale, ma ancora sprovvisti della chiave univoca settata nella base di dati. La conversazione prevede per prima cosa una pagina di visualizzazione di tutti gli elementi appena descritti. Per ogni edificio si ha la possibilità, tramite un opportuno metodo, di aggiornarlo con una nuova chiave. Una volta selezionato e poi aggiornato un edificio si ritorna alla pagina di visualizzazione. La conversazione appena descritta è schematizzata in figura 9. 15

16 Figura 7 Conversazione per l associazione tra un arco stradale e un toponimo stradale/strada estesa amministrativa Figura 8 Conversazione che permette di gestire un arco stradale Figura 9 Conversazione per la gestione degli edifici 16

17 2.7 Interfaccia Web L interfaccia web è l elemento fondamentale che permette all utente di usufruire di un determinato servizio. Proprio per la sua importanza, durante tutta la progettazione del servizio si è cercato di realizzare un interaccia web in grado di: far percepire i contenuti permettere di individuare le principali aree tematiche far orientare il visitatore, cioè far capire dove si trova in ogni momento consentire di passare agevolmente da un argomento all'altro con percorsi diretti e rapidi facilitare la ricerca di un argomento In generale, si è cercato comunque di seguire lo stile adottato per i servizi già esistenti, fornendo così all intero sistema informativo un interfacciamento omogeneo Layout delle pagine Ogni sezione del servizio Reticolo Stradale utilizza una pagina web per visualizzare i propri dati e risultati. Tutte queste pagine devono avere una base comune, in modo da avere una grafica e una struttura il più simile possibile. Infatti, più le pagine sono simili e graficamente uniformi, più la navigazione risulterà semplice. Queste pagine vengono chiamate templates e permettono di visualizzare dinamicamente le informazioni. Ovvero, agendo sul templates si agisce direttamente su tutte le pagine da esso generate. Per fornire una rappresentazione dei dati chiara e semplice da usare, si è strutturato il layout delle pagine in tre blocchi principali (figura 10): Header Content Footer L header, oltre a contenere i loghi e le intestazioni del Comune di Cento, contiene tutte le funzionalità necessarie per navigare all interno dei servizi informativi del comune. Inoltre visualizza le informazioni degli utenti loggati o meno che accedono al servizio (figura 11). Il blocco denominato content visualizza il contenuto del servizio selezionato. Infine il footer visualizza informazioni aggiuntive, che possono essere d aiuto all utente per la navigazione. Nel nostro caso infatti, vengono visualizzate tutte le access key utilizzate nei vari templates che compongono il servizio. Questa sezione di layout è fondamentale per garantire al servizio un alto livello accessibilità (figura 12). Figura 10 Struttura del Layout utilizzare per realizzare le pagine web del servizio 17

18 Figura 11 Header contente il menù di navigazione all interno del sistema informativo e le informazioni dell utente Figura 12 Footer che contiene tutte le access key utilizzate nel template 2.8 Tipologia di utenti a cui è destinato l uso dell applicazione Il servizio Reticolo Strade gestisce un elevata quantità di dati importanti. Proprio per questo,a pochissimi utenti è rilasciata la possibilità di gestirli in totale libertà. Di conseguenza l utenza che usufruirà di quest applicazione può essere divisa in due tipologie: la prima è composta dagli utenti di dominio, ossia tutti i dipendenti comunali, che tramite la rete interna dell azienda possono consultare e ricercare informazioni. La seconda tipologia di utenti ha invece la possibilità di sfruttare tutte le funzionalità del servizio, fungendo così da amministratore. L adimn può quindi inserire,modificare ed eliminare i record di una qualsiasi entità. La distinzione tra le due tipologie di utenti è resa possibile grazie alle funzionalità del framework con cui è stata realizzata l applicazione, ovvero il framework Seagull. Tramite Seagull possiamo infatti decidere chi può accedere al servizio come amministratore, con quali permessi, e chi invece può accedervi solo come utente di dominio. Il vero vantaggio di questa politica sta nel fatto che il riconoscimento dell utente avviene in modo totalmente automatico e trasparente al programmatore. Vi è inoltre un superadmin, un utente di root che gestisce direttamente il framework Seagull. Tale utente ha il compito di amministrare tutto il sistema informativo, e di sovrintendere alla gestione dei moduli di cui è composto. 2.9 Accessibilità e Usabilità Durante tutta la fase di progettazione del servizio Reticolo Strade, ma in generale per tutte le applicazioni web, si è tenuto conto di due aspetti fondamentali e imprescindibili: l accessibilità e l usabilità. L'accessibilità è la capacità di un dispositivo, di un servizio o di una risorsa d'essere fruibile con facilità da una qualsiasi categoria d'utente. Il termine è comunemente associato alla possibilità anche per persone con ridotta o impedita capacità sensoriale o motoria di fruire dei sistemi informatici e delle risorse software a disposizione. Un applicazione web accessibile facilita l'accesso a questa categoria di utenti, ma anche ad individui non affetti da patologie. Più nello specifico: Utilizza un codice semanticamente corretto, logico e validato secondo i parametri del W3C; Utilizza testi chiari, fluenti e facilmente comprensibili; Utilizza testo alternativo per ogni tipo di contenuto multimediale; Sfrutta titoli e link che siano sensati anche al di fuori del loro contesto; Ha una disposizione coerente e lineare dei contenuti e dell'interfaccia grafica. 18

19 Il termine accessibile implica, inoltre, che i diversi servizi forniti e le informazioni siano disponibili indipendentemente dal browser utilizzato, dal sistema operativo di cui si dispone e dagli strumenti di navigazione usati. In Italia per le nuove realizzazioni e le modifiche apportate dalla pubblica amministrazione al proprio o alle proprie applicazioni web si deve tenere conto della Legge Stanca (Legge 4 del 9 Gennaio 2004). Secondo questa normativa tutti i servizi offerti dalla pubblica amministrazione, destinati all uso pubblico, hanno l'obbligo di rispettare tutti i criteri di accessibilità. L usabilità è invece quel criterio di progettazione che permette all applicazione di: essere utile, ossia di non fornire servizi che non servano a nulla essere facile da comprendere, in modo da offrire agli utenti che la utilizzano per la prima volta un apprendimento facile e veloce. offrire a chiunque un utilizzo efficiente di tutte le risorse disponibili essere facile da ricordare nel tempo limitare il numero di errori, cercando di prevederli e quindi risolverli in anticipo risultare piacevole e soddisfacente nell utilizzo I criteri di accessibilità e usabilità sono fondamentali nello sviluppo di un applicazione web, perché devono mettere a proprio agio l utente che usufruisce di tale servizio, ma soprattutto devono facilitarlo nel compimento delle sue azioni. 19

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21 3 Tecnologie e Strumenti utilizzati per la realizzazione dell'applicazione Università degli Studi di Ferrara La realizzazione del progetto ha richiesto l utilizzo di svariate tecnologie. Le tecnologie usate sono Open Source e proprietarie, anche se si è sempre preferite usare le prime, in quanto garantiscono una libertà maggiore di azione, e offrono la possibilità di reperire e modificare il codice sorgente a proprio piacimento. Ovviamente si è cercato di riutilizzare gli stessi strumenti adottati per creare altri servizi, in modo da rendere compatibile la nuova applicazione con quelle già esistenti. Lo strumento principale che è stato utilizzato nella realizzazione del progetto è il framework Seagull, in quanto è stato l elemento fondamentale che mi ha permesso di creare e soprattutto gestire l applicazione reticolo strade. Il linguaggio di programmazione usato è il PHP, affiancato, per la creazione della grafica pagine web, dai linguaggi HTML e CSS. Le basi di dati sono state gestite tramite il Database Management System (DBMS) presente nel sistema informativo del comune, ossia Microsoft SQL Server. Il server Web che si è impiegato è stato il server Web Apache, attivo su una macchina virtuale Windows 2003 Server. 3.1 Framework Seagull Seagull è un framework OOP (Object Oriented Programming) [Seagull] che si basa su classi PEAR. Per framework si intende una struttura di supporto su cui progettare e realizzare un software. OOP è un termine che indica una collezione di oggetti, di solito librerie di classi,precostruiti nei contenuti e nelle reciproche correlazioni. Tali strutture o moduli possono essere facilmente ampliati con nuove funzionalità, e perciò semplificano il lavoro dei costruttori di tools e di applicazioni consentendo di sviluppare funzioni facilmente portabili. Grazie all utilizzo di Seagull il programmatore ha la possibilità di riutilizzare blocchi di codice, circostanza che si è presentata sempre più spesso man mano che le interfacce utente sono divenute sempre più complesse. Il framework Seagull è un progetto Open Source sostenuto da una grande comunità di sviluppatori. È concesso sotto la licenza BSD (Berkeley Software Distribution), il che significa che può essere utilizzato a fini commerciali. Grazie alla flessibilità del PHP seagull può operare in maniera quasi identica sia su piattaforme Windows che su piattaforme Unix. Inoltre presenta una grande stabilità di codice in quanto, al fine di mantenere il codice strutturato in modo pulito e stabile, gli sviluppatori osservano le linee guida di sicurezza e rispettano gli standard Web come XHTML e CSS. Gli aspetti chiave del framework Seagull sono i seguenti: la struttura a directory la modularità l astrazione dei database il modello MVC (Model View Controller) 21

22 3.1.1 Struttura a Directory La struttura del framework Seagull è organizzata a directory, ovvero l ambiente di sviluppo è simile ad un file system. Nello specifico, seagull adotta un sistema a directory così organizzato: seagull o etc: configurazione di file, sql files, etc.. o lib (librerie rese disponibili dal framework): SGL: libreria di Seagull data: librerie di lingua,data ecc other: altre librerie pear: libreria PEAR modules: cartella in cui vengono posizionati i servizi veri e propri o nome-modulo: nome del modulo, nel nostro caso reticolo strade classes: modulo che contiene le classi di gestione dei dati data: il modulo specifico per i dati sql templates: cartella che contiene tutte le pagine html var: tutti i dati temporanei che devono essere scritti dal webserver. o cache entities:le entità DataObject tmpl: I templates compilati di Flexy o log: contiene i file base per la registrazione o tmp: le sessioni sono memorizzate in questa directory www: solamente l applicazione webroot dovrebbe essere visibile sul web, a meno che non venga disposto diversamente o images: per immagazzinare le immagini da usare nell applicazione o js: locazione in cui posizionare tutti i javascript che vengono usati nel sito o themes: in questa cartella vengono salvati i temi usati nell applicazione default: Modularità di Seagull css: file css utilizzati nelle pagine web Seagull è un applicazione OOP che si basa fortemente sulla modularità. Il framework consiste in un set di classi di base organizzate rispettando il design pattern MVC, che si prende cura dei permessi, delle autenticazioni, delle sessioni, delle operazioni di input/output e dello strato di astrazione dei database. Molte altre funzionalità provengono dalle librerie messe a disposizione. Molto spessp infatti vengono utilizzate le funzioni rese disponibili dalla libreria PEAR, che può essere tranquillamente e indipendentemente aggiornata ogni qual volta siano disponibili degli aggiornamenti. Qualsiasi oggetto nell applicazione viene rappresentato come un entità. Proprio per questo gli sviluppatori hanno la possibilità, attraverso strumenti specifici, di creare i prototipi delle entità, in modo da generare una sorta di scheletro delle classi che potrà essere successivamente modificato e aggiornato. 22

23 3.1.3 Astrazione dei Database Una delle caratteristiche principali del PHP è il supporto nativo per un notevole numero di database relazionali, non solo quindi RDBMS (Relational Database Management System) open source come MySQL, ma anche Oracle, DB2 e Informix. Inoltre tramite la libreria PEAR,il framework Seagull mette a disposizione la possibilità di connettersi a tutti DBMS prima citati. Tuttavia questo comporta che quasi per ogni database esiste un'estensione e un API client con un gran numero di funzioni specifiche, caratteristica che può rivelarsi piuttosto scomoda qualora si debbano realizzare applicazioni in grado di appoggiarsi indifferentemente a più basi di dati senza subire ogni volta modifiche importanti. In questi casi diventa necessario creare un "livello di astrazione" (abstraction layer), cioè un filtro unico che si interponga tra il database e il linguaggio svolgendo tre funzioni: 1. annullare le differenze tra le varie API client 2. attenuare le incompatibilità tra i diversi dialetti SQL 3. limitare le difformitàtra i tipi di dato riconosciuti dal database Per realizzare questo livello di astrazione è necessario utilizzare i DataObject, che rappresentano un interfaccia con gli elementi dei DataBase relazionali, e che danno la possibilità al programmatore di lavorare sulle tabelle del DB senza utilizzare i comandi SQL, ma usando semplicemente una classe di metodi messa a disposizione da PEAR. I DataObject svolgono due funzioni importanti: attraverso i metodi di PEAR costruiscono automaticamente le espressioni SQL e immagazzinano i dati di una tabella o il risultato di una query. La libreria PEAR dispone di due livelli di astrazione, denominati PEAR DB e PEAR MDB2. Entrambe i livelli utilizzano i dataobject, con l unica differenza che PEAR MDB2 rappresenta l evoluzione di PEAR DB, che rimane comunque il livello di base utilizzato dal framework Seagull Modello MVC MVC (Model-View-Controller) è un pattern architteturale molto diffuso nello sviluppo di interfacce grafiche di sistemi sofware object-oriented. Il suo scopo principale è quello di separare le componenti di logica (M), presentazione(v) e controllo(c): Model: il model contiene i dati e fornisce i metodi per accedervi. View: questa componente offre una rappresentazione grafica dei dati provenienti dalla componente di logica, pronta per essere utilizzata. Nel nostro caso questo compito viene svolto dai templates. Controller: il controller è quella componente che riceve i comandi dall utente (generalmente provenienti dall interazione con il livello di presentazione) e li attua modificando lo stato degli altri due componenti. Dalla figura si deduce che il funzionamento avviene secondo le seguenti modalità (figura 13): Il Controller riceve una richiesta da parte dell utente, generalmente proveniente dalla componente di visualizzazione, successivamente inizializza il sistema. Il Controller chiama il Model e in base alle richieste ricevute ne cambia lo stato. In base ai risultati e alla logica dell applicazione, viene scelta una View. L interfaccia utente si mette in attesa di un nuovo evento, per ripartire così con un nuovo ciclo. 23

24 3.2 Microsoft SQL Server Figura 13 Rappresentazione in grafica del funzionamento del Pattern MVC Un Database Management System (il cui acronimo è DBMS) è un sistema software progettato per consentire la creazione e manipolazione efficiente di database (ovvero di collezioni di dati strutturati) solitamente da parte di più utenti. E un livello applicativo che pone tra l utente e la base dati e il suo compito è quello di organizzare, memorizzare e reperire i dati (campi, record e archivi) in un database. Il DBMS accetta richieste di dati da parte del programma applicativo e "istruisce" il sistema operativo per il trasferimento dei dati appropriati. In più ha anche il compito di controllare la sicurezza e l'integrità del database, non consentendo a più utenti di modificare lo stesso record contemporaneamente. Il DBMS usato per il progetto del servizio è Microsoft SQL Server [Miscrosoft SQL Server], sistema per la gestione delle basi di dati progettato da Microsoft, e fra i più diffusi nel mondo. Le radici di questo DBMS risalgono alla fine degli anni 80, anni in cui Microsoft e Sybase stipularono un accordo per sviluppare e commercializzare un software per la gestione di basi di dati. Successivamente a questo accordo la collaborazione si allargò con l ingresso della dbase, azienda leader del mercato dei DBMS. Dopo alcuni anni, finita la collaborazione, la Microsoft cominciò a sviluppare un proprio DBMS partendo dal codice sorgente di SQL Server della Sybase. La vera svolta in casa Micorosoft, per quanto riguarda lo sviluppo del proprio SQL Server, avviene con l uscita delle versione 7.0, versione versatile, semplice da usare e soprattutto distribuita a prezzi contenuti. Oltre a queste caratteristiche, il DBMS di casa Microsoft si distingueva dagli altri prodotti per l affidabilità e per le prestazioni convincenti. Il passare degli anni e il boom di Internet hanno fatto si che il prodotto di casa Microsoft si consolidasse nel mercato dei DBMS, portandolo a nuove release e nuove versioni sempre più performanti. I difetti maggiori di Microsoft SQL Server sono dovuti dalla scarsa portabilità del prodotto, in quanto può girare solamente su macchine Windows. Per questo i prodotti Open Source, quali MySQL, si stanno affermando sempre di più nel mercato globale, perché hanno la caratteristica di potersi adattare e funzionare su qualsiasi tipo di sistema, divenendo così dei forti concorrenti per la leadership nel mercato dei DBMS. 24

25 3.3 SQL SQL (Structured Query Language) [SQL] è un linguaggio creato per l'accesso a informazioni memorizzate nei database, ovvero è un linguaggio utilizzato per interrogare le basi di dati relazionali e reperire informazioni. Dopo una prima versione introdotta da IBM alla fine degli anni 70 per un prototipo di ricerca denominato System R, negli anni 80 fu adottato con il nome attuale come linguaggio per i software DBMS prodotti dalla IBM. Nel 1986 l ANSI (American National Standards Institute) pubblicò il prima standard del linguaggio SQL, al quale seguì lo standard dell ISO (International Standards Organizations) pubblicato nel Le specifiche del linguaggio vennero precisate e ampliate con aggiornamenti successivi pubblicati sempre da ANSI e ISO. Il linguaggio SQL viene usato in tutti i prodotti DBMS come linguaggio di comandi per l utente della base di dati. Molti di questi DBMS, sviluppati originariamente per sistemi di elaborazione medio grandi, sono stati poi adattati con versioni per PC, con l uso di SQL come linguaggio relazionale. Le diverse versioni del linguaggio SQL sono in genere aderenti agli standard internazionali, ma ci sono sicuramente delle differenze che possono essere facilmente individuate attraverso le documentazioni rese disponibili sulla rete oppure fornite con i prodotti software. Spesso si possono trovare le istruzioni SQL inserite nei programmi scritti con i linguaggi di programmazione tradizionali (linguaggi ospite), oppure il linguaggio SQL rappresenta uno degli strumenti principali all interno di ambienti di sviluppo software: in questi casi si parla di Embedded SQL. Il linguaggio SQL consente all utente di: Definire la struttura delle relazioni del database (funzioni di DDL data definition language) Modificare i dati contenuti nel database, con le operazioni di inserimento, variazione e cancellazione (funzioni di DML data manipulation language) Gestire il controllo degli accessi e i permessi per gli utenti (funzioni di DCL data control language) Porre interrogazioni al database (funzioni di Query Language) 3.4 Web Server Apache Apache [Server Web Apache] è il Server http più utilizzato dal 1996, e a tutt oggi, secondo le statistiche mantiene circa il 70% dei siti Web presenti su Internet. Il progetto nasce a metà degli anni 90, partendo dal codice del Server Web sviluppato dalla NCSA (National Center for Supercomputing Applications). Apache è un software che realizza le funzioni di trasporto delle informazioni, di internetwork, di collegamento, ha il vantaggio di offrire anche funzioni di controllo per la sicurezza fungendo così da Proxy ed è in grado di operare sia su sistemi operativi Unix sia su sistemi operativi Microsoft garantendo un elevato grado di portabilità. Apache è un Server Web basato su processi. Infatti al suo avvio, tramite Fork, genera diversi figli indipendenti l uno dall altro. Ognuno di questi processi figli avrà il compito di gestire una singola richiesta. Con questo approccio, se un figlio riscontra dei problemi di funzionamento, può essere interrotto senza alcun effetto sugli altri. Il Server Web Apache presenta un architettura modulare, quindi ad ogni richiesta del client, vengono svolte funzioni specifiche da ogni modulo di cui è composto, come unità indipendenti. Ciascun modulo si occupa di una funzionalità mentre il controllo delle operazioni è gestito dal core. 25