geodatatjänster/ - giss

h"p://www.gisgruppen.se 1

Geodatatjänster -‐ Introduk+on +ll tjänstekonceptet

Mikael Schröder


GisGruppen •  GisGruppen är ett konsultföretag som arbetar med

verksamhetsutveckling inom geografisk information och teknik.

•  GisGruppen arbetar i huvudsak med förstudier,

utredningar och verksamhetsutveckling men har också lång erfarenhet av arbete med systemarkitektur, kravhantering, analyser, standardiseringsarbete samt utbildning inom GIS-området.

•  GisGruppen är lokaliserad i Uppsala men tar uppdrag i

hela Sverige.

h"p://www.gisgruppen.se

Kurser, ges i samarbete m Arc?c Tiger och ULI

•  Introduk?on ?ll GIS (1d) •  Geografisk IT för beslutsfa"are (0,5-‐1d) •  A" arbeta med open source och QGIS (1-‐2d) •  A" arbeta med webb-‐GIS-‐tjänster (2d) •  Grundkurs i ArcGIS (3d) •  Google Earth, för skollärare (1d) •  Introduk?on ?ll GeoLoca?onAPI & Openlayers/Leaflet (1-‐2d)

•  Introduk?on ?ll Javascript, HTM, CSS (2-‐40d)

3


Överblick

•  Introduk?on ?ll tjänstekonceptet – GIS-‐arkitektur och tjänste-‐arkitektur – Hur fungerar webb-‐tjänster – Standarder och OGC – WMS e" exempel på geodatatjänst – Geodatatjänster / SOA och SDI


Introduk?on ?ll tjänstekonceptet


Arkitekturen hos e" ”tradi?onellt” GIS

Desktop

Webb Datalagring

Geografiskt Informa?ons System

GPS

Metadata

6


Server Klient

Arkitekturen hos tjänsteorienterat GIS

Desktop

Webb

Datalagring

Metadata GPS

Standardise

rade

tjänster

WPS

CSW

WFS

WMS

Maskin-‐?ll-‐maskin kommunika?on •  Geodatatjänster är ”maskin-‐?ll-‐

maskin”-‐tjänster. •  Du kan inte själv använda

geodatatjänster direkt, utan måste ta hjälp av e" anpassat gränssni" som kan ny"ja dem och prata deras ”språk”.

•  Geodatatjänster kan ny"jas för a"

söka, visa, hämta och uppdatera kartor, bilder och informa?on i di" eget verksamhetssystem, i en desktopklient eller på en webbsida.

8


Svart låda

Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS

Generell princip för webb-‐tjänster

9

Gränssni" för a" interagera med tjänsten via: •  Metainforma?on om tjänsten •  Fördefinierad uppsä"ning av frågor med e" antal möjliga

inställningar/specifika?oner per fråga. Ställs en korrekt fråga så returneras e" svar.

•  Exempel: Eniro / Hi"a: Skriv namn få ?llbaka adress och telefonnummer

Data Innehåll


Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS

Behov av standarder för webb-‐tjänster

10

•  Om var och en själv skulle definiera sina frågor och parametrar när de sä"er upp webb-‐tjänster skulle det blir svårt a" uppnå alla de möjliga samarbets-‐möjligheterna och ny"orna med webtjänster

•  à Därför behövs standarder för a" underlä"a informa?onsutbytet

•  Standarder är en förutsä"ning för internet så som det fungerar i dag: •  Nätverksstandarder •  HTTP-‐protokollet •  HTML och XML à Web-‐läsare


Öppna standarder

•  Organisa?oner: –  OGC – Open Geospa?al Consor?um – består av 440 företag, myndigheter och universitet

–  ISO •  Utbytesformat:

–  XML (grunden i alla följande) –  GML, Geographic Markup Language motsvarar en Shapefil

– WFS, Web Feature Service – WMS, Web Map Service –  ISO 19115, Metadata standard –  ISO 19131, Specifika?on av datamängder

Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS

www.uli.se • [email protected] 12

h"p://www.opengeospa?al.org/standards/is


WMS-‐tjänster

•  WMS är en standard för webtjänster som genererar kartbilder. Dessa tjänster kan sedan användas av andra I andra organisa?oner.

•  WMS är e" mkt smidigt sä" a" byta informa?on mellan organisa?oner

•  De flesta moderna GIS-‐program stöder WMS

•  Länkar ?ll sidor som redovisar wms-‐tjänster: –  h"p://projektwebbar.lansstyrelsen.se/gis/Sv/Pages/wms-‐tjanster-‐

fran-‐lansstyrelserna.aspx –  h"p://www.sgu.se/produkter/geologiska-‐data/ta-‐del-‐av-‐vara-‐data/

vara-‐data-‐i-‐visningstjanster/ –  h"p://www.smhi.se/forskning/forskningsomraden/hydrologi/

webprodukter-‐1.22124

Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS


Kar"jänst

Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS

WMS = Web Map Service ISO 19128

14

•  Gränssni" för a" interagera med tjänsten via: •  Hur man ska beställa och returnera informa?on om vilka slags kartor

en server kan leverera (GetCapabili?es) •  Hur man ska beställa och returnera en karta som bild eller objekt

(GetMap) •  Hur man ska beställa och returnera informa?on om innehållet i en

karta, tex värdet vid en posi?on (GetFeatureInfo)

Kartbild


Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS

WMS, exempel

•  GetMap -‐ Returnerar en bild eller e" undantag

•  Obligatoriska parametrar: •  Version (av standarden, tex 1.3) •  Request = GetMap •  Layers •  Styles •  CSR (fd. srs, dvs. Cordinate Reference System) •  BBOX (bounding Box, m koordinater) •  Width •  Height •  Format

•  Valfria parametrar: •  Transparent = True/False •  BGColor = True/False •  Excep?ons •  Time •  Eleva?on


WebbGIS-‐Klient •  En WebbGIS-‐klient ny"jar webb-‐teknik (html) •  En WebbGIS-‐klient är oqa en webbsida i en webbläsare.

–  Men kan även vara e" desktop-‐program, eller en mobil ?llämpning.

•  En HTML-‐baserad webbgis-‐klient för webbläsare byggs upp med hjälp av HTML, javascript och eventuella pluggins (Flash, Silverlight mfl.) –  Finns färdiga gränssni"sbibliotek som underlä"ar både användarupplevelsen och jobbet a" sä"a samman klienten.

Desktop

Webb Datalagring

Metadata

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS


map.addLayer(sgu_jordart); var sgu_grus = new OpenLayers.Layer.WMS( "SGU Grus och morän", "h"p://maps.sgu.se/wmsconnector/com.esri.wms.Esrimap/wms_grusarkiv?", { srs: "EPSG:2400", layers: "Land,Moran,Grus,Sand", styles: "", format: "image/png", ?led: "true", ?lesOrigin : origin_ext_rt90, isBaseLayer: "true" }, { maxExtent: bounds, projec?on: "EPSG:3006", buffer: 0 } ); h"p://www.fmis.raa.se/cocoon/fornsok/search.html

Geografisk ”MashUp”


Webbgränssni" för kartor

•  Webbsidans gränssni" är skapat med ExtJS •  Karzunk?onerna styrs via OpenLayers •  Kar"jänsterna levereras från olika externa leverantörer, samt några

interna hos RAÄ •  En del grundläggande kartdata och annat data ligger i RAÄ´s databas

RAÄ-‐Data

Komponenterna i Fornsök

RAÄ WMS-‐kar"jänst

SGU

LST


Geodatatjänster / SOA & SDI

•  SOA -‐ Service Oriented Architecture, dvs. Tjänstebaserad IT-‐arkitektur •  SDI – Spa?al Data Infrastructure, dvs. Infrastruktur för Geodata

•  E" sä" a" organisera och ny"ja distribuerade resurser från olika leverantörer. Resurserna är ?llgängliga som oberoende tjänster och kan ny"jas av andra program och websidor genom standardiserade anrop.

Desktop

Webb

Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjänster

WPS

CSW

WFS

WMS


Affärsny"a med geodatatjänster

•  Lä"are a" anpassa ?ll förändringar •  Mashups: sä" samman det som behövs när det behövs •  Minskade kostnader för integra?on mellan olika system •  Minskade inlåsningseffekter (från leverantörer) •  Ökade ROI i befintliga system •  Nöjdare kunder

Desktop

Webb

Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjänster

WPS

CSW

WFS

WMS


Server Klient

Arkitekturen hos tjänsteorienterat GIS

Desktop

Webb

Datalagring

Metadata GPS

Standardise

rade

tjänster

WPS

CSW

WFS

WMS


Tack för mig!

Mikael Schröder: •  [email protected] •  070-‐3155056

24

Rester…


Tradi?onellt GIS

•  Ti"a •  Bearbeta/analysera •  Digitalisera •  Presentera •  Strukturera/hi"a Geodata

Geodata

TiNa Bearbeta &

Analysera

Digitalisera Presentera hi"a

strukturera

hi"a

strukturera


SDI = Tjänstebaserat GIS

•  Konsumera WMS •  Bearbeta WFS/WPS •  Digitalisera WFS-‐T •  Publicera tjänster •  Tillgängliggöra/hi"a CSW

Geodata

WMS WFS &

WFS

WFS-‐t WMS &

WPS

TiNa Bearbeta &

Analysera

Digitalisera Presentera


GML

WFS

WMS

Vektorformat

Rasterformat

Desktop GIS

Webb GIS

Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS

WFS & GML är vektorfiler för webben!


Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS

GML = Geography markup language

•  En texzil •  En XML-‐dialekt för modellering, överföring och lagring av

geografiska data •  Kan innehålla informa?on om koordinatsystem, geometri,

topologi, ?d etc. •  Syqet med GML är a" det är:

•  Enkel struktur •  Textbaserat dvs. lä"läst •  Kan transformeras •  Kan valideras

•  Nackdelen är a" det är väldigt utrymmeskrävande och innehåller mycket redundant informa?on (inledningstagg – avslutningstagg)


Kar"jänst

Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS

WFS = Web Feature Service

•  Gränssni" för a" interagera med tjänsten via: •  Hur man ska beställa och returnera informa?on om vilka slags

geodata en server kan leverera (GetCapabili?es) •  Hur man beställer strömmande geodata beskrivet i GML

(GetFeature) •  Hur man skapar ny", uppdaterar eller tar bort data (Transac?on) •  Hur man låser objekt i datalagret för redigering (LockFeature/

GetFeatureWithLock) •  Hur man ska beställa och returnera informa?on om innehållet i

datat, tex a"ribut ?ll e" vist objekt (DescribefeatureType)

Kartdata i GML-‐format


Exempel på en vektorfils uppbyggnad

yta.shp

FID 1

ID NAMN 1 Ekbacken

yta.dbf yta.shx

30


<?xml version="1.0" encoding="uz-‐8" ?> <ogr:FeatureCollec?on xmlns:xsi="h"p://www.w3.org/2001/XMLSchema-‐instance" xsi:schemaLoca?on="h"p://ogr.maptools.org/ fornminne_go"land2.xsd" xmlns:ogr="h"p://ogr.maptools.org/" xmlns:gml="h"p://www.opengis.net/gml"> <gml:boundedBy> <gml:Box> <gml:coord><gml:X>714807.38101711</gml:X><gml:Y>6394049.46572817</gml:Y></gml:coord> <gml:coord><gml:X>715123.54268236</gml:X><gml:Y>6394216.9209735</gml:Y></gml:coord> </gml:Box> </gml:boundedBy> <gml:featureMember> <ogr:fornminne_go"land2 fid="F0”> <ogr:geometryProperty><gml:Polygon><gml:outerBoundaryIs><gml:LinearRing><gml:coordinates>714990.60974832996726,6394185.235616750083864 714970.331562899984419,6394175.185422440059483 714929.378659090027213,6394090.087449519895017 714990.60974832996726,6394185.235616750083864</gml:coordinates></gml:LinearRing></gml:outerBoundaryIs></gml:Polygon></ogr:geometryProperty> <ogr:OBJEKT_ID>10094300110001</ogr:OBJEKT_ID> <ogr:GEOMETRI_ID>0</ogr:GEOMETRI_ID> <ogr:GTYPE>3</ogr:GTYPE> <ogr:BENAMNING>Källunge 11:1</ogr:BENAMNING> <ogr:OBJEKTTYP>Gravfält</ogr:OBJEKTTYP> <ogr:ANTBED>Fast fornlämning</ogr:ANTBED> <ogr:URL>hNp://www.fmis.raa.se/cocoon/fornsok/visa.html?objek+d=10094300110001</ogr:URL> </ogr:fornminne_go"land2> </gml:featureMember> </ogr:FeatureCollec?on>


Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS

GML från FMIS WFS <?xml version="1.0" encoding="uz-‐8" ?> <ogr:FeatureCollec?on xmlns:xsi="h"p://www.w3.org/2001/XMLSchema-‐instance" xsi:schemaLoca?on="h"p://ogr.maptools.org/ fornminne_go"land2.xsd" xmlns:ogr="h"p://ogr.maptools.org/" xmlns:gml="h"p://www.opengis.net/gml"> <gml:boundedBy> <gml:Box> <gml:coord><gml:X>714807.38101711</gml:X><gml:Y>6394049.46572817</gml:Y></gml:coord> <gml:coord><gml:X>715123.54268236</gml:X><gml:Y>6394216.9209735</gml:Y></gml:coord> </gml:Box> </gml:boundedBy> <gml:featureMember> <ogr:fornminne_go"land2 fid="F0”> <ogr:geometryProperty><gml:Polygon><gml:outerBoundaryIs><gml:LinearRing><gml:coordinates>714990.60974832996726,6394185.235616750083864 714970.331562899984419,6394175.185422440059483 714929.378659090027213,6394090.087449519895017 714990.60974832996726,6394185.235616750083864</gml:coordinates></gml:LinearRing></gml:outerBoundaryIs></gml:Polygon></ogr:geometryProperty> <ogr:OBJEKT_ID>10094300110001</ogr:OBJEKT_ID> <ogr:GEOMETRI_ID>0</ogr:GEOMETRI_ID> <ogr:GTYPE>3</ogr:GTYPE> <ogr:BENAMNING>Källunge 11:1</ogr:BENAMNING> <ogr:OBJEKTTYP>Gravfält</ogr:OBJEKTTYP> <ogr:ANTBED>Fast fornlämning</ogr:ANTBED> <ogr:URL>hNp://www.fmis.raa.se/cocoon/fornsok/visa.html?objek+d=10094300110001</ogr:URL> </ogr:fornminne_go"land2> </gml:featureMember> </ogr:FeatureCollec?on>

A"rib

ut

Geom

etri


Desktop

Webb Datalagring

Metadata

GPS

Standardise

rade

tjä

nster

WPS CSWWFS WMS

Andra vik?ga OGC-‐standarder

33

•  WPS = Web Processing Services, bearbetningar och analyser som tjänst. Ex: Koordina"ransforma?on, buffert, formatkonvertering

•  CSW = Catalog Services for the Web, GeoPortaler/Metadatakataloger för a" söka eqer geodata tex. www.geodata.se

•  KML= Keyhole Markup Language – Googleformat för presenta?on och kontroll av geodata

•  SLD = Styled Layer descriptor, utseendemallar för WMS/WFS tjänster

•  SOS = Sensor observa?on services, mä" och övervakningstjänster, tex. övervakning av va"en-‐ eller luqkvalitet

•  WMTS= Web Map Tile Service, en tjänst som skapar indexerade småbilder (?les) av andra tjänster för a" få förbä"rad prestanda

tjänster

Exemepl på komponenter

Geoserver ArcGIS-‐server Mapserver Carmenta engine

PostGIS SDE Oracle Spa?al SQL-‐server

GeoNetwork Open Source

Gränssni"sbibliotek i JS

GeoExt JQuery

Google Earth ArcGIS MapInfo TopoCad QGIS

Kartkomponentsbibliotek i JS

OpenLayers Leaflet

Kartmotor

FME-‐server QGIS-‐server ArcGIS-‐server

HTML5


Publicera Geodata som tjänst

•  Öppna standarder ex. WMS, WFS mfl. •  Krävs någon form av kartmotor (mapserver), tex.:

•  Kartmotorn är en servertjänst som u?från indatavärden (som boundingbox, zoomnivå, s?lmallar mm) skapar kartbilder vid förfrågan. •  Exempel på kartmotorer: Geoserver, Mapserver, ArcGIS-‐server, ArcIMS-‐server, MapXtreme, MapGuide, QGIS-‐server, Degree mfl.


Serverdelen av WebbGIS

•  Det finns en mängd alterna?va server-‐lösningar för WebbGIS, från många olika leverantörer. Allt eqer behov och vad som finns sedan ?digare i organisa?onen. – Tjänst-‐ och Kartmotorer – API:er – Databaser –  Integra?onspla�ormar – ETL (Extraxt, transform, Load) – Verksamhetslogik


Faktorer som påverkar WebbGIS komponenternas prestanda

•  Arbetsflöde •  Serverprestanda •  Nätverksprestanda •  Underhåll och bakåtkompa?bilitet •  Skalbarhet •  Interoperabilitet •  Dataformat •  Utskriqshantering •  Anpassningar •  Egenutveckling kontra COTS (Commercial of the shelf

product)


Op?mering av kar"jänster •  Dataop?mering

–  Datamängd –  index, –  generalisering av komplexa features –  intervall (skala olika lager)

•  Kartmotorop?mering –  Syles (mindre komplexa) –  Cachning av externa tjänster

•  Nätop?mering –  Lokal cach –  Tile –  bildstorlek,

•  Användningsop?mering –  Gui och funk?onalitet som motverkar onödiga klick och uppritningar,

genomtänkt gränssni"


Organisatoriska krav kring WebbGIS

•  Ajourhållning •  Metadatasä"ning •  Dataägarskap •  Dataprodukt (inkl. specifika?on) •  Rä�ghetshantering, både tekniskt och organisatoriskt och prak?skt (vad får data användas ?ll och vem får se vad) –  Spa?al rä�ghetshantering! – Vem får se vad var?

•  Dataavtal och Copyright-‐märkning •  Teknikfrågor: Inre/y"re miljö, synkning av data, backup-‐hantering, integra?on med övriga IT-‐system

geodatatjänster/ - giss

Documents