1
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
WEBOVÉ SLUŽBY
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
server klient
http://adresa_serveru?SERVICE=WMS&version=1.1.1&REQUEST=GetMap&Layers=1&srs=
EPSG:4326&BBOX=16.54,49.22,16.57,49.23&WIDTH=600&HEIGHT=400&FORMAT=image
/png
PARAMETR VÝZNAM
SERVICE Typ služby (např. Web Map Service; WMS)
VERSION Verze odpovídající typu služby (např. 1.1.1)
REQUEST Typ požadavku (získání mapy, metadat,…)
LAYERS Požadované datové vrstvy (komunikace, vodstvo,…)
SRS Souřadnicový referenční systém (např. WGS84)
BBOX Souřadnice minimálního ohraničujícího obdélníku
WIDTH Šířka požadovaného obrázku (např. 600 pixelů)
HEIGHT Výška požadovaného obrázku (např. 400 pixelů)
FORMAT Formát požadovaného obrázku (např. PNG, GIF,…)
Jeden ze základů dnešní webové
kartografie – webová služba
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
server 1 server 2
server 3
server 4
klient
Principy prostorové informační
infrastruktury
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Převzato z: Fichtinger, Klien and Giger, 2009
• Nenavazující data
- geometricky
- atributově
- sémanticky
- …
Důsledky „prostorových datových ostrovů“
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
SYNTAKTICKÝ
• datové formáty
• souřadnicové systémy
• …
SÉMANTICKÝ
• ontologie
• vyjádření nejistoty
• …
POLITICKÝ
• pravidla přístupu
• licence
• …
…
• legislativní
• mezinárodní
• …
Více viz Rapant, 2006
KARTOGRAFICKÝ
(GEOVIZUALIZAČNÍ)
Rozměry problému
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
server 1
klient
server 2
server 3
• Např. u
mimořádné
události – potřeba
ad hoc kombinace
dat
Kartografické důsledky kombinace dat z
různých zdrojů
2
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• popis obsahu a symboliky jedné mapy
– definované po vrstvách a typech objektů mapy
• stejné možnosti jako u „klasické“ kartografie
– Bertin (1967)
– grafické
proměnné
• styl je možné
přizpůsobit podle
požadavků uživatele
Definice kartografického stylu
u webových služeb
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Hranice_VU
Hranice_VU
Hranice vojenského újezdu
#dbc0da
0.1
#db8ad8
2
Název stylu Vojenský újezd
Geometrie polygon
Výplň (RGB) #dbc0da
Průhlednost 0,1 (tj. 10%)
Hraniční čára #db8ad8
Šířka hraniční čáry 2 pixely
Definice kartografického stylu
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
server 1
klient
server 2
server 3
http://URL_adresa_serveru?SER
VICE=WMS&version=1.1.1&RE
QUEST=GetMap&Layers=1&srs
=EPSG:4326&BBOX=16.34,
49.22, 16.57,
49.93&WIDTH=701&HEIGHT=38
6&FORMAT=image/png
&STYLES=styl1
Publikace geografických dat se stylem
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Mapová kompozice
server 1 server 2
server 3
server 4
klient
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Webové služby
• další generace internetových aplikací
• vzájemná komunikace a sdílení dat mezi aplikacemi v prostředí
internetu na základě standardizovaných protokolů
interoperabilita
• webovou službou se rozumí síťově přístupné rozhraní k
funkcionalitě aplikace, které je vytvořeno pomocí standardizovaných
internetových technologií
• vývoj standardů pro oblast webových geoinformačních služeb:
Open Geoospatial Concortium (OGC) – http://www.opengeospatial.org/
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Hlavní výhody webových služeb
• přístup k datům (mapám) a funkcionalitě z několika serverů
• výpočetní prostředí/poskytovatel dat či funkcionality nejsou
důležití, protože máme standardizované webové rozhraní
• kaskádování (řetězení) serverů
• využití funkcí různých výrobců – distribuovaný systém
• formát dat je navenek prezentován standardním formátem
• data jsou na místě vzniku a mohou být aktualizována na jednom
místě
• uživatel může přistoupit pouze ke službám, které opravdu
potřebuje
3
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Základní webové služby v oblasti
geoinformatiky
• vyhledávání (prostorových) dat a služeb (CSW)
• zobrazení náhledu na prostorová data (WMS)
• přístup k datům (WFS, WCS, SOS)
• procesní služby včetně transformačních (WCTS, WPS)
• …
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Metadata – „živá voda“ webových služeb
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Metadata – „živá voda“ webových služeb
GIS software
GIS software GIS software
prostorový rozsah
temat. kategorie
souřad. systém
časový rozsah
…
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Hledej
VYHLEDÁVACÍ SLUŽBA PRO PROSTOROVÁ DATA A SLUŽBY
Libovolný časový úsek:
Od:
Do:
+
Adopted
from http://maps.google.co.uk
mapa
Princip vyhledávacích služeb
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Katalogový server
Klientská aplikace
Katalogový server Katalogový server Katalogový server
Katalogový server Katalogový server
Princip vyhledávacích služeb
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Hledej
VYHLEDÁVACÍ SLUŽBA PRO PROSTOROVÁ DATA A SLUŽBY
Libovolný časový úsek:
Od:
Do:
+
Adopted
from http://maps.google.co.uk
mapa
Princip vyhledávacích služeb
4
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Princip vyhledávacích služeb
Hledej
VYHLEDÁVACÍ SLUŽBA PRO PROSTOROVÁ DATA A SLUŽBY
Libovolný časový úsek:
Od:
Do:
+
Adopted
from http://maps.google.co.uk
mapa
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Princip vyhledávacích služeb
Hledej
VYHLEDÁVACÍ SLUŽBA PRO PROSTOROVÁ DATA A SLUŽBY
Libovolný časový úsek:
Od:
Do:
+
Adopted
from http://maps.google.co.uk
mapa
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• http://geoportal.gov.cz
České a evropské vyhledávací služby
• http://inspire-
geoportal.ec.europa.eu
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• Získání metadat o vyhledávací službě
• Možnost ověřit si ve webovém prohlížeči
katalog klient
http://geoportal.gov.cz/php/micka/csw/index.php?
SERVICE=CSW&REQUEST=GetCapabilities
Title Czech Republic INSPIRE metadata catalogue
Service type INSPIRE Discovery Service (CSW – Catalogue Service for Web according to the
OGC)
Service version 2.0.2
Supported languages Czech, English
Fees Free of charge
Responsible Party CENIA, Czech Environmental Information Agency
E-mail info@cenia.cz
Supported operations Get Discovery Service Metadata
Discover Metadata
Publish metadata
Link Discovery service
Komunikace s vyhledávací službou na
strojové úrovni
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• Po získání základních informací bychom si data chtěli
prohlédnout
• Prohlížecí služby, alias Web Map Service (WMS)
podle OGC
• Obdobná funkcionalita jako Google Maps či Mapy.cz
Co dál?
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• Napište http://heis.vuv.cz/data/webmap/isapi.dll?SERVICE=WMS&LANG=CS-
CZ&LAYERS=wms_chopav&TRANSPARENT=TRUE&FORMAT=image%2Fpng&E
XCEPTIONS=XML&VERSION=1.3.0&STYLES=inspire_common%3ADEFAULT&C
RS=EPSG%3A102067&OWSSERVICE=WMS&FROMCRS=EPSG%3A102067&R
EQUEST=GetMap&BBOX=-920000,-1200000,-319000,-
960000&WIDTH=1200&HEIGHT=500 do webového prohlížeče
Získání náhledu na mapu (operace
GetMap)
5
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Náhledy na prostorová data (WMS)
Get Map
(getMap)
WMS server klient
http://wms.cuzk.cz/wms.asp?SERVICE=WMS&version=1.1.1&REQUEST=GetMap
&Layers=0&srs=epsg:102067&BBOX=14.5561,49.9998,14.5606,50.0018&WIDTH
=800&HEIGHT=600&FORMAT=image/png&TRANSPARENT=TRUE
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Řetězení (kaskádování) webových
(mapových) služeb
server
client
server
server
server
Převzato z: http://www.dbstephens.com, upraveno
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• Zadejte adresu http://services.cuzk.cz/wfs/inspire-cp-
wfs.asp?service=WFS&version=2.0.0&request=GetFe
ature&typenames=CadastralBoundary&BBOX=-
599098,-1159750,-598602,-
1159520&srsName=urn:ogc:def:crs:EPSG::5514
Přímé stažení reálných dat
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Stažení prostorových dat
WFS server klient
http://mapserver.geonet.sk/nipiwfs/request.aspx?SERVICE=wfs&VERSION=1.0.0
&REQUEST=GetFeature&SRS=2065&BBOX=-602080,-1378191,-153984,-
1089985&TYPENAME=SPC_GP_KRAJ_G
Get Spatial Objects
(getFeature)
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Výsledek stažení prostorových dat z
webové služby
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• Například, http://services.cuzk.cz/gml/inspire
Stažení prostorových dat z webového
úložiště
6
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Výsledek stažení prostorových dat z
webového úložiště
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Transformace prostorových dat
WPS server klient
S-JTSK ETRS89
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• Online transformace souřadnic
mezi souřadnicovými systémy SJTSK,
S-JTSK/05 a ETRS89
• Chyba transformace mezi S-JTSK
a ETRS89:
– mxy = 0.025 m (mp = 0.035
m)
• http://geoportal.cuzk.cz/Default.as
px?mode=TextMeta&text=sit.trans
.uvod&side=sit.trans&head_tab=s
ekce-03-gp&menu=34
• Možnost zadání souřadnic nebo
GML souboru
Transformační služba v České republice
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
OGC standardizace
Catalogue Service for Web – CSW
Web Map Service – WMS
Web Feature Service – WFS
Web Coverage Service – WCS
Observations and Measurements – O&M
Sensor Observation Service – SOS
Sensor Planning Service – SPS
Sensor Tasking Service – STS
Web Notification Service – WNS
Web Coordinate Transformation Service – WCTS
Simple Features – SFS
Geography Markup Language – GML; SensorML, KML, GML in JPEG2000
Symbology Encoding – SE, Styled Layer Descriptor – SLD
Web Processing Service – WPS
Filter Encoding – FE
Web Map Context – WMC
OpenLS
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Obecný princip webových služeb OGC
sd General Schema of OGC Services
ServerClient
1.1 GetCapabilities request()
1.2 GetCapabilities response()
2.1 GetData/GetFunctionality request()
2.2 GetData/GetFunctionality response()
3.1 GetAnythingDetailed request()
3.2 GetAnythingDetailed response()
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Web Map Service (WMS)
• počátek v roce 1998, specifikace 1.0.0 vydána 19. května 2000
• 2005 přijat jako standard ISO 19128
• nejaktuálnější verze 1.3.0
• snaha o sdílení map na Webu – standardizovaný způsob jak získat
mapu z Webu
• požadavek (request) – parametry (text)
• odpověď (response) – popis (XML) nebo mapa (bitmapa – rastr)
• HTTP, POST, GET
7
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
WMS požadavky
• GetCapabilities – XML soubor (nejen) pro první komunikaci
• GetMap – primární; mapa v určitém formátu; vyžaduje č. specifikace
• GetFeatureInfo – vrací XML soubor s atributy prvku na mapě o
určitých souřadnicích; vyžaduje č. specifikace
• povinným parametrem u všech je SERVICE=WMS
• WMS požadavky GetCapabilities:
•http://geoportal.gov.cz/ArcGIS/services/CENIA/cenia_rt_II_vojenske_mapovani/ma
pserver/WMSServer?SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities
http://wms.jpl.nasa.gov/wms.cgi?SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities
http://wms.cuzk.cz/wms.asp?service=WMS&request=GetCapabilities
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
GetCapabilities odezva
OGC:WMSWeb Map Service cenia_II_voj_mapArcIMS 9.2.0
cenia_II_voj_map Web Map ServiceArcIMSpostalnonenone
application/vnd.ogc.wms_xmlimage/pngimage/
jpegimage/gifapplication/vnd.ogc.wms_xmltext/xmltext/htmltext/plainapplication/vnd.ogc.
se_xmlapplication/vnd.ogc.se_inimageapplication/vnd.ogc.se_blankcenia_II_voj_mapEPSG:4326EPSG:102067EPSG:102067<
SRS>EPSG:28403EPSG:32633EPSG:4326EPSG:31287EPSG:4269EPS
G:30351II. vojenske mapovani MoravaEPSG:43260II. vojenske
mapovani - CechyEPSG:4326
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Operace GetMap
server 1 klient
http://adresa_serveru?SERVICE=WMS&version=1.1.1&REQUEST=GetMap&Layers=1&srs=
EPSG:4326&BBOX=16.54,49.22,16.57,49.23&WIDTH=600&HEIGHT=400&FORMAT=image
/png
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Operace GetMap
http://geoportal.cenia.cz/wmsconnector/com.esri.wms.Esrimap/ceu_II_voj_map
?SERVICE=WMS&REQUEST=GetMap
Parameter 'version' can't be empty.
Parameter 'styles' is required.
Parameter 'format' contains unacceptable value.
Parameter 'srs(crs)' can not be empty.
Parameter 'bbox' can not be empty.
Parameter 'width' can not be empty.
Parameter 'height' can not be empty.
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Operace GetMap
http://geoportal.cenia.cz/wmsconnector/com.esri.wms.Esrimap/ceu_II_voj_map
?SERVICE=WMS&version=1.1.1&REQUEST=GetMap&Layers=1
Missing SRS parameter or value
http://geoportal.gov.cz/ArcGIS/services/CENIA/cenia_rt_II_vojenske_mapovani/
MapServer/WMSServer?SERVICE=WMS&version=1.1.1&REQUEST=GetMap
&Layers=0&srs=epsg:4326&BBOX=14.859209,48.533901,19.037995,50.57788
6&WIDTH=800&HEIGHT=600&FORMAT=image/png&TRANSPARENT=TRUE
&STYLES=default
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Parametry GetMap požadavku
základní URL syntaxe http://adresa_serveru/cesta/skript?
http://adresa_serveru?SERVICE=WMS&version=1.1.1&REQUEST=GetMap&Layers=1&srs=
EPSG:4326&BBOX=16.54,49.22,16.57,49.23&WIDTH=600&HEIGHT=400&FORMAT=image
/png
PARAMETR VÝZNAM
SERVICE Typ služby (např. Web Map Service; WMS)
VERSION Verze odpovídající typu služby (např. 1.1.1)
REQUEST Typ požadavku (získání mapy, metadat,…)
LAYERS Požadované datové vrstvy (komunikace, vodstvo,…)
SRS Souřadnicový referenční systém (např. WGS84)
BBOX Souřadnice minimálního ohraničujícího obdélníku
WIDTH Šířka požadovaného obrázku (např. 600 pixelů)
HEIGHT Výška požadovaného obrázku (např. 400 pixelů)
FORMAT Formát požadovaného obrázku (např. PNG, GIF,…)
8
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• Volitelná operace GetFeatureInfo
– Pouze u vrstev, jež mají podle GetCapabilities odezvy
atribut queryable=“1”
• Návaznost na předchozí operaci GetMap
– Pomocí GetMap se specifikovaly parametry WIDTH a
HEIGHT
– Ty odpovídají parametrům i a j požadavku GetFeatureInfo
• i proto může nabývat maximální hodnoty WIDTH – 1
• j proto může nabývat maximální hodnoty HEIGHT – 1
• SERVICE, REQUEST, VERSION, BBOX, CRS,
WIDTH, HEIGHT, I, J
Požadavek GetFeatureInfo
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Operace GetFeatureInfo
WMS server klient
http://10.1.0.6/geoserver/wms?LAYERS=v_p_map_kategorie&TRANSPARENT=true&FORM
AT=image%2Fgif&CQL_FILTER=(id_kategorie%3D%27prodejny%27)%20AND%20(riziko%3
D3%20OR%20riziko%3D2%20OR%20riziko%3D1)&SRS=EPSG%3A900913&SERVICE=W
MS&VERSION=1.1.1&REQUEST=GetFeatureInfo&STYLES=&EXCEPTIONS=application%2
Fvnd.ogc.se_xml&BBOX=1598697.690562%2C6352291.858499%2C1928905.652695%2C6
596890.348967&X=278&Y=184&INFO_FORMAT=text%2Fhtml&QUERY_LAYERS=v_p_ma
p_kategorie&WIDTH=540&HEIGHT=400
Klient posílá dotaz na určitý objekt na mapě (getFeatureInfo)
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• Dva způsoby získání legendy:
1) V GetCapabilities odezvě může být tag LegendURL
2) Volitelná operace GetLegendGraphics pro WMS s
SLD (kartografickým stylem)
• Ukázka požadavku GetLegendGraphics
http://adresa_serveru/cesta/skript?REQUEST=GetL
egendGraphic&VERSION=1.0.0&FORMAT=image/png&
WIDTH=20&HEIGHT=20&LAYER=mojeVybranaVrstva
Zobrazení legendy
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• rozdílná kvalita dat mapových serverů
– slučování neslučitelných dat
– nesoulad měřítek
– rozdílný časový rozsah mapových serverů
• kartografická vizualizace
– stanovená poskytovatelem
– a priori neměnná uživatelem
• rychlost odezvy
• WMS neuvažuje o protokolu SOAP
Problémy s WMS
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• WMS může obsahovat další informace
– metadata o službě (tag extendedCapabilities)
– časová značka (parametr TIME=T; podle ISO 8601)
• WMS je základní implementační specifikací, souvislost s
– Styled Layer Descriptor (SLD)
– Web Map Context (WMC)
– Web Map Tile Service (WMST)
Závěrem o WMS
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• Snaha o zrychlení WMS → nová (paralelní)
implementační specifikace z roku 2010
– Inspirováno OSGeo Tile Map Service Specification
• Předpřipravené dlaždice
– Funkcionalita jako Google Maps, Mapy.cz,…
• Typy kódování: KVP, REST, SOAP
• Základní operace
– GetCapabilities
– GetTile
– GetFeatureInfo
Web Map Tile Service (WMTS)
9
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
• WMS
– libovolné mapy: určeno pro mapy s (často) se
měnícím obsahem či měnící se kartografickou
vizualizací (prostřednictvím změny stylu – SLD)
– prostorový výběr není omezen
• WMTS
– předdefinované mapy: především referenční data
(topografický podklad, geografický základ)
– prostorový výběr přes minimální ohraničující obdélník
byl nahrazen dlaždicemi
Zaměření WMS vs. WMTS
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
GetTile operace WMTS
Převzato z OGC implementační specifikace WMTS 1.0
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Ukázka dlaždic pro OpenStreetMap
© Přispěvatelé OpenStreetMap
Doba načtení
jedné
dlaždice