1
Geography Markup Language (GML)
• XML gramatika definovaná OGC pro vyjádření geografických prvků
• modelovací a výměnný jazyk geografických systémů na internetu
• velmi obecný: vektory, coverage a senzorová data
• definice GML v roce 1999
• verze 2 v roce 2000 (OGC)
• současná verze 3.2.1, také publikováno jako ISO 19136
• aplikační schémata
• ISO 19136 (2007) – váže se k GML 3.2.1
• KML je podobné GML, nicméně je to:
- jazyk pro vizualizaci geografické informace (GML je o obsahu)
- KML lze využít pro uchování GML obsahuLaboratoř geoinformatiky a kartografie
GML model - primitiva
• Feature (aplikační objekt definující fyzickou entitu – budova, řeka,..)
• Geometry (Point. LineString, Polygon)
• Coordinates (<gml:coordinates>, <gml:pos>, <gml:poslist>)
• Coordinate Reference System (žádný výchozí; CRS nebo SRS)
• Time
• DynamicFeature
• Coverage
• Units of Measure
• Map presentation styling rules
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
GML schémata
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
GML aplikační schémata
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
GML schémata
Katastr,
Land Use
Event Model
<<Leaf>>
Road
<<Application Schema>>
Linear Reference Systems
<<Application Schema>>
Doprava
Event Model
<<Leaf>>
Road
<<Application Schema>>
Linear Reference Systems
<<Application Schema>>
Telekomu-
nikace
Event Model
<<Leaf>>
Road
<<Application Schema>>
Linear Reference Systems
<<Application Schema>>
ŽP
Event Model
<<Leaf>>
Road
<<Application Schema>>
Linear Reference Systems
<<Application Schema>>
…
Event Model
<<Leaf>>
Road
<<Application Schema>>
Linear Reference Systems
<<Application Schema>>
XML technologie / W3C
Modelování objektů v GML
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Silnice
nazev
trida
spravce
D1
dálnice
ŘSD
stred_linie gml:Curve
<Silnice gml:id="o.1f75dc">
<nazev>D1</nazev>
<trida>dálnice</trida>
<centerLine>
<gml:Curve>...</gml:Curve>
</centerLine>
<spravce>ŘSD</spravce>
</Silnice>
<spravce xlink:href="urn:x-auth:o.1f32a3"/>
xlink se může využít na identický GML dokument, nebo jiný v
intranetu/internetu
Vztah GML k ostatním publikačním
technikám
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
GML
DB
Web Map Server
(SLD)
PNG, GIF, JPEG
Web Feature
Server
GML
Aplikace / XSLT
SVG
GML
Prost.
DB
GML je o obsahu geografických dat.
Web Feature
Server
2
GML 3.2.1
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Styled Layer Descriptor (SLD)
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Geografická data v GML nemají žádnou vizualizaci, proto je nutný stylový
jazyk.
Styled Layer Descriptor (SLD)
• OGC specifikace, nyní ve verzi 1.1.0
• Založeno na XML
• Obsahuje 2 základní části:
- symboliku (symbolizers); pravidla pro vizualizaci bodu, linie,
polygonu, rastru a textu
- metadata (name/title/abstract)
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Základní syntaxe SLD
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<StyledLayerDescriptor version="1.0.0" … >
<NamedLayer>
<UserStyle>
<FeatureTypeStyle>
<Rule>
...
</Rule>
</FeatureTypeStyle>
</UserStyle>
</NamedLayer>
</StyledLayerDescriptor>
Metadata:
<UserStyle>
<Name>town_street_1</Name>
<Title>Town Streets</Title>
<Abstract>If you want to know all about the streets in this
town, this layer is for you.</Abstract>
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Symbolika v SLD
…
<FeatureTypeStyle>
<Rule>
…
</Rule>
<Rule>
…
</Rule>
</FeatureTypeStyle>
…
Existují i SLD editory v GIS platformách – jako např. uDig.
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Styled Layer Descriptor (SLD)
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
<se:LineSymbolizer>
<se:Geometry>
<ogc:PropertyName>geometry</ogc:PropertyName>
</se:Geometry>
<se:Stroke>
<se:SvgParameter name="stroke">#33CCFF</se:SvgParameter>
<se:SvgParameter name="stroke-width">4.5</se:SvgParameter>
</se:Stroke>
</se:LineSymbolizer>
<se:PolygonSymbolizer>
<se:Geometry>
<ogc:PropertyName>geometry</ogc:PropertyName>
</se:Geometry>
<se:Fill>
<se:SvgParameter name="fill">#CCFFFF</se:SvgParameter>
</se:Fill>
</se:PolygonSymbolizer>
</se:Rule>
<se:FeatureTypeName>PhysicalWaters.StandingWater</se:FeatureTypeName>
<se:Rule>
3
Styled Layer Descriptor (SLD)
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
<se:PointSymbolizer>
<se:Geometry>
<ogc:PropertyName>geometry</ogc:PropertyName>
</se:Geometry>
<se:Graphic>
<se:Mark>
<se:WellKnownName>square</se:WellKnownName>
<se:Fill>
<se:SvgParameter name="fill">#FFCC00</se:SvgParameter>
</se:Fill>
</se:Mark>
<se:Size>
<se:SvgParameter name="size">16</se:SvgParameter>
</se:Size>
</se:Graphic>
</se:PointSymbolizer>
Web Coverage Service (WCS)
• standardizovaný způsob, jak získávat vektorová a/nebo rastrová
data plus atributy (vč. DEMů)
• datová služba – jediným rozdílem oproti WMS je rozměr pixelu
• místo JPEG/GIF/PNG obrázku vrací GML popis rastru
• požadavek (request) - parametry XML/GML
• odpověď (response) – popis (XML) nebo data (XML/GML)
• HTTP, POST, GET
• Data mohou být v DTED, GeoTIFF, HDF-EOS, NITF
• Operace: GetCapabilites, GetCoverage a DescribeCoverageType
• Příkladem je Atlas kryosféry http://nsidc.org/data/atlas/
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
WCS požadavky
• GetCapabilites – XML dokument poskytované služby a jejich dat
• GetCoverage – navrací hodnoty nebo vlastnosti geografických
lokací zakotvená ve standardizovaném formátu; syntaxe a
sémantika odpovífají požadavku GetMap, pro získání coverage jsou
však vytvořena určitá rozšíření
• DescribeCoverageType
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Web Feature Service (WFS)
• standardizovaný způsob, jak získávat vektorová data z DB
• požadavek (request) - parametry XML/GML
• odpověď (response) – popis (XML) nebo data (XML/GML)
• GML = kompletní popis prvku
• HTTP, POST, GET
• klasické WFS (basic) je READ ONLY
• WFS-T (Transactional) = práce s databází (vkládání, smazání,
aktualizace, zamknutí, odemknutí, stanovení restrikcí, validace
integrity dat)
• WFS-T umožňuje plnohodnotné zpracování DB
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
WFS požadavky
• GetCapabilities
• DescribeFeatureType
• GetFeature
• LockFeature
• Transaction – Insert, Update, Delete
<GetCapabilities xmlns=”http://www.opengis.net/wfs” service="WFS"
version="1.0.0"/>
<DescribeFeatureType version="1.0.0" service="WFS"
xmlns="http://www.opengis.net/wfs"
xmlns:ns01="http://www.server01.com/ns01"
xmlns:ns02="http://www.server02.com/ns02"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.opengis.net/wfs
../wfs/1.0.0/WFS-basic.xsd"><TypeName>ns01:TREESA_1M
</TypeName> <TypeName>ns02:ROADL_1M</TypeName>
</DescribeFeatureType>
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
WFS a WCS servery v ČR a Evropě
• v ČR žádný veřejný WFS server
• v ČR žádný veřejný WCS server
• v Evropě pár veřejných WFS/WCS serverů
• testovací klient INTERGRAPH projektu NIPI
http://193.56.4.167/ionicwrs/wrs/WRS
Ve webovém prohlížeči:
http://mapserver.geonet.sk//wfsclient
V tlustém klientovi:
http://mapserver.geonet.sk/nipiwfs/request.aspx
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
4
• Bird Studies Canada (BSC)
http://www.bsc-eoc.org/cgi-
bin/bsc_ows.asp?version=1.0.0&service=WFS&request=GetCapabilities
• UN World Demo Dataset
http://webservices.ionicsoft.com/unData/wfs/UN
• Airports of the World
http://webservices.ionicsoft.com/worldData/wfs/WORLD
• Refractions Research
http://www.refractions.net:8080/geoserver/wfs/GetCapabilities
• GMap Demo Server (Canada)
http://www2.dmsolutions.ca/cgi-bin/mswfs_gmap
• MapInfo Global WFS Server
http://www.mapinfo.com/miwfs
• Canadian Geographical Names Service (CGNS)
http://cgns.nrcan.gc.ca/wfs/cubeserv.cgi?datastore=cgns
• Nova Scotia Civic Address File (GeoNOVA Portal)
http://142.176.62.103:8194/servlet/WFS_NSCAF_P
• Nova Scotia Topographic Database 1:10,000 (NSTDB) (GeoNOVA Portal)
http://142.176.62.103:8194/servlet/WFS_NSTDB_10000_P
• Nova Scotia Road Network (GeoNOVA Portal)
http://142.176.62.103:8194/servlet/WFS_NS_NRN
• Nova Scotia Geographic Names Database
http://142.176.62.103:8194/servlet/WFS_NS_NAMES
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
WFS servery - svět Filter Encoding (FE)
• OGC specifikace nyní ve verzi 2.0
• Umožňuje filtrování dotazů v ostatních OGC službách, typicky u
WFS (např. filtrování na úrovni atributů)
• Webová obdoba SQL
• Možnosti filtrování:
- geometrie: gml:Envelope, gml:Point, gml:LineString, gml:Polygon
- prostorové: BBOX, Disjoint, Intersects, Contains
- porovnání: LessThan, GreaterThan, LessThanEqualTo, GreaterThanEqualTo,
EqualTo, Like, NullCheck
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Web Processing Service (WPS)
• původně nazývaná Geoprocessing Service
• přejmenováno kvůli možné záměně se zkratkou GPS
• standardní rozhraní publikace prostorových procesů
• online služba prakticky jakékoli GIS funkcionality
• klientský přístup k přednastaveným výpočetním modelům operujícím
nad prostorovými daty
• pracuje nad vektorovými i rastrovými daty
• výstup není definován
• v ČR žádný veřejný WPS server
• v Evropě jediný veřejný WPS server http://193.56.4.167/ionicwrs/wrs/WRS
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
WPS požadavky
• GetCapabilities
- jména a obecné popisy nabízených procesů
- verze specifikace
• DescribeProcess
- detailní informace o procesech
- možné vstupy
- povolené formáty
- výstupy
• Execute (provede; vstupní a výstupní parametry)
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Catalogue Service (CSW; CAT)
• Catalogue Services for Web (CSW)
• věcné, prostorové a časové vyhledávání
• základem jsou metadata dle ISO 19115/19119/19139
• specifikace rozhraní mezi klienty a katalogovou službou
• dotazovací prvky
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
CSW požadavky
• GetCapabilities – základní metadata služby
• DescribeRecord – popis struktury metadatového záznamu
• GetDomain – popis domény parametrů
• GetRecords – vrací metadatové záznamy
• GetRecordsById – vrací metadatové záznamy podle ID
• HarvestRecords – získání zdrojů z konkrétního umístění na serveru
• Transaction – sada akcí „vlož“, „aktualizuj“ a „smaž“ použitelná pro
metadatové položky uchovávané v implementaci katalogové služby
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
5
Publikace metadat
GIS software
GIS software GIS software
prostorový rozsah
tematika
souř. systém
časový rozsah
…
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Prostorová datová infrastruktura
server server server
server server
server
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Prostorová datová infrastruktura
server
server server
server server
server
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Katalogová služba CSW
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
CSW server
klient
CSW server CSW server CSW server
CSW server CSW server
Vyhledat metadata
Discover metadata
(getRecords)
Operace GetRecords
• RESULTTYPE – co je schopna katalogová služba vrátit
- hits (počet nalezených záznamů)
- results (vrací metadatové záznamy)
- validate (testuje, zda je dotaz validní)
• TYPENAMES – jaký profil metadat katalogová služba vrací
- csw:Record (Dublin Core)
- gmd:MD_Metadata (ISO 19115/19119)
• ELEMENTSETNAME – množina prvků, kterou lze vrátit
- brief
- summary
- full
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Příklady katalogové služby
Laboratoř geoinformatiky a kartografie