Instalación y configuración de herramientas geoespaciales FOSS en Windows (actualización marzo 2022)

En el siguiente articulo se muestra el proceso de instalación y configuración de herramientas geoespaciales de software libre y de código abierto en Microsoft Windows, con un enfoque principal a integrar los proveedores de algoritmos o funcionalidades de geoprocesamiento externos en QGIS. Este documento pretende ser una guía básica para instalar y configurar las diversas herramientas FOSS de Geomática en Windows 10.

Se recomienda que para realizar el proceso de instalación se use el instalador de OSGeo4W, que provee de forma flexible la instalación de la mayor parte de herramientas y dependencias, que antes de su desarrollo resultaba ser un verdadero “karma” en esta plataforma.

OSGeo4W se considerara como gestor de paquetes. Su gran ventaja es la de conectar a servidores o repositorios remotos de software y de esta manera llevar a cabo la instalación de diversas herramientas y solucionar las dependencias de librerías y paquetes de Python, y lograr la instalación de varios complementos con requerimientos de de librerías.

Instalar OSGeo4W

El instalador de OSGeo4W se puede encontrar en la pagina oficial de QGIS desde la sección de descarga en https://www.qgis.org/en/site/forusers/download.html.  A la fecha se ofrecen dos versiones de instalación de OSGeo4W, se recomienda la última versión del software disponible en https://download.osgeo.org/osgeo4w/v2/osgeo4w-setup.exe. Recuerde que a diferencia de otras herramientas, no hay conflictos con la instalación de diferentes versiones de  QGIS.

Una vez que descargue el instalador de OSGeo4W, empiece el proceso de instalación haciendo doble clic sobre osgeo4w-setup.exe y siguiendo los siguientes pasos:

Paso 1. Seleccione la opción de Advanced Install para definir el proceso detallado de instalación:

Si requiere una instalación rápida de herramientas de escritorio o de servidor seleccione cualquiera de las otra  opción. En este caso recomiendo hacer la selección de paquetes y definir otras configuraciones de instalación.

Paso 2. En la segunda pantalla seleccione Install from Internet

En la tercera opción da la posibilidad de realizar la instalación desde el directorio de paquetes que se ha descargado de una instalación anterior, útil en caso que se tenga restricciones de descarga o la velocidad de Internet sea limitada.

Paso 3. En la tercera pantalla mantenga las opciones por defecto del directorio de instalación. De existir un directorio renombrar o borrar la carpeta.

Recomiendo en lo posible mantener los parámetros por defecto, es decir, el directorio donde se llevará a cabo la instalación, que por defecto es C:\OSGeo4W.

Paso 4. En la cuarta pantalla, si requiere redireccionar la carpeta donde va a realizar la descarga de paquetes, de lo contrario mantenga las opciones por defecto.

Paso 5. Defina el tipo de conexión a Internet.

Si lo requiere defina el proxy Web para realizar la conexión a Internet. De lo contrario continúe con los parámetros por defecto.

Paso 6. Seleccione el repositorio de paquetes.

Por defecto seleccione el repositorio de paquetes y continúe el proceso de instalación.

Paso 7. Seleccione los paquetes a instalar. Haga clic en los paquetes en el texto ‘skip’ para seleccionar e instalar

En esta paso es necesario definir la selección de paquetes a instalar. La organización de herramientas viene en forma de árbol con las categorías de Command Utilities, Desktop, Libs, Web y Web Applications. Sólo despliegue cada una de estas ramas y luego seleccione el paquete a instalar, haciendo clic sobre la opción skip en cada paquete, esto cambiará a la última versión de la herramienta a instalar. Recomiendo la siguiente selección de paquetes para instalar una gran variedad de dependencias de los proveedores de funcionalidades adicionales y complementos de QGIS.

  • Commandline_Utilities
    • gpsbabel
    • setup
  • Desktop
    • grass
    • qgis
    • saga
  • Libs
    • gdal-filegdb
    • gdal-hdf5
    • libkml-devel
    • liblas
    • pdal
    • python3-esda
    • python3-gdal
    • python3-geopandas
    • python3-numpy
    • python3-owslib
    • python3-pandas
    • python3-pip
    • python3-plottly
    • python3-psycopg2-binary
    • python3-pysal
    • python3-scipy

Lo anterior es para obtener una instalación de escritorio de forma completa con la mayor parte e dependencias de paquetes de python para la instalación correcta de complementos. Si requiere hacer una instalación de servidor de mapas como QGIS-Server agregue el siguiente paquete a la instalación.

  • Web
    • qgis-server

Paso 8. Inicie el proceso de instalación.

Una vez seleccione los paquetes inicie el proceso de instalación, la pantalla que aparece simplemente avisa que es necesario la instalación de algunas dependencias por lo que es recomendable mantener estas opciones por defecto y continuar con la instalación.

Por ultimo seleccione y acepte los términos de licencias de las herramientas a instalar y continúe con la instalación.

El proceso de descarga de paquetes e instalación puede durar algún tiempo dependiendo de la velocidad de descarga y características del computador. Al final se presentará un aviso que la instalación se realizó correctamente y que debe reiniciar el computador para aplicar los cambios de configuración. Luego del proceso de instalación puede acceder a las herramientas a través del menú de Windows Inicio -> Todos los programas -> OSGeo4W

Lo anterior instala las principales herramientas, entre muchas más:

Instalación de proveedores de algoritmos

Para realizar posteriormente la configuración de algoritmos en QGIS se recomienda realizar la instalación de cada una de  las herramientas proveedoras de herramientas de procesamiento.

Para realizar la configuración de integración se debe configurar el repositorio de QGIS de Alexander Bruy, a través de Complementos y (1) configuración y (2) agregar el repositorio (3) Alex’s QGIS Python Plugins con la URL https://plugins.bruy.me/plugins/plugins.xml:

1. SAGA GIS

Mantenido principalmente por la Universidad de Göttingen (Alemania). Provee una gran variedad de herramientas de análisis raster y vectorial, sobre todo enfocado al análisis hidrológico. Se usa por defecto la versión instalada con OSGeo4W. 

Instalar el complemento en QGIS:

  • SAGA for Processing

Para la configuración del proveedor de SAGA es necesario realizar la configuración de rutas y demás parámetros, desde el menú Configuración -> Opciones -> Procesado y luego en proveedores configurar:

2. TauDEM

Desarrollo del profesor David Tarboton de la Universidad Utah (E.E.U.U), enfocado al análisis hidrológico. Para la instalación se recomienda usar el instalador único (TauDEM 5.3.7 Complete Windows installer) disponible https://hydrology.usu.edu/taudem/taudem5/downloads.html. Instale con las opciones por defecto.

Instalar el complemento en QGIS:

  • TauDEM for Processing

Para la configuración del proveedor de TauDEM es necesario realizar la configuración de rutas y demás parámetros, desde el menú Configuración -> Opciones -> Procesado y luego en proveedores configurar:

3. GNU S o R

R es un excelente paquete de software estadístico libre que provee funcionalidades y extensiones del complemento de Procesos QGIS de algoritmos y funcionalidades de estadística espacial y geoestadística. Para consultar mayor información del proyecto ingrese a la página oficial en https://www.r-project.org. El proceso de instalación es muy similar al de SAGA GIS, primero debe instalar y configurar R y luego configurar el proveedor de procesos. Para mayor detalle de la instalación se resumen en los siguientes pasos:

Descargue el software de R versión 4.1.3 desde el espejo de descarga de la Universidad ICESI de Colombia https://www.icesi.edu.co/CRAN/, siga en la página los siguientes enlaces Download R for Windows, luego Base y finalmente Download R 4.1.3 for Windows. Instale con las opciones por defecto.

Instalar el complemento en QGIS:

  • Processing R Provider
  • QGIS Resource Sharing

Para la configuración del proveedor de R es necesario realizar la configuración de rutas y demás parámetros, desde el menú Configuración -> Opciones -> Procesado y luego en proveedores configurar:

4. Whitebox Tools 

Desarrollado por el Dr. John Lindsay en la Universidad de Guelph (Canadá). Ofrece más de 400 herramientas de procesamiento y análisis vectorial y raster que se ejecuta de forma muy eficiente por ser desarrollada en el lenguaje Rust. Descargar la última versión disponible para Windows en https://www.whiteboxgeo.com/download-whiteboxtools/. La instalación es sólo descomprimir el archivo.

Instalar el complemento en QGIS:

  • WhiteboxTools for Processing

Para la configuración del proveedor de WhiteboxTools es necesario realizar la configuración de rutas y demás parámetros, desde el menú Configuración -> Opciones -> Procesado y luego en proveedores configurar:

5. Orfeo Toolbox

Otras de las herramientas completas para el procesamiento digital de sensores remotos. Descargar la última versión disponible para Windows desde  https://www.orfeo-toolbox.org/download/. La instalación es sólo descomprimir el archivo.

Descargar la última versión del complemento en formato ZIP desde el sitio Web http://orfeo-toolbox.org/qgis/plugins.xml y luego instale desde los complementos el archivo descargado:

Para la configuración del proveedor de WhiteboxTools es necesario realizar la configuración de rutas y demás parámetros, desde el menú Configuración -> Opciones -> Procesado y luego en proveedores configurar:

6. PCRaster

Collección de herramientas orientadas al modelado de datos espacio-temporales. Mayor información de la instalación y configuración seguir la siguiente instrucciones https://jvdkwast.github.io/qgis-processing-pcraster/

7. Herramientas de procesamiento de LiDAR

 Las siguientes herramientas se encuentran disponible para el procesamiento y visualización de datos de LiDAR, FUSION, LAStools y PDAL:

El proceso de instalación requiere la descarga de dos herramientas FUSION y LAStools, las cuales se pueden encontrar en los siguientes enlaces Web:

Realizar la instalación por defecto o descomprimiendo los archivos. 

Instalar el complemento en QGIS:

  • LAStools
  • FUSION for Processing

Para la configuración del proveedor de LAStools y Fusion es necesario realizar la configuración de rutas y demás parámetros, desde el menú Configuración -> Opciones -> Procesado y luego en proveedores configurar:

Finalmente verifique que se encuentra instalado y configurado correctamente los proveedores desde la caja de herramientas de procesado:

Recomendaciones

En este documento se mostró el proceso de instalación de herramientas de Software Libre y de Código Abierto enfocadas a extender o complementar las funcionalidades del complemento de Procesos de QGIS. Se recomienda que el proceso siga las versiones de las herramientas recomendadas, ya que de otra forma puede presentar incompatibilidades con QGIS.

Recuerda que puede mantener siempre actualizado el software a través de la aplicación de Setup.exe dentro del menú de OSGeo4W.

Para explorar e iniciar con el complemento de Proceso de QGIS puede dirigirse a la página oficial del proyecto de QGIS https://docs.qgis.org/3.16/en/docs/user_manual/processing/3rdParty.html