Internet-GIS mit Freier Software

Transcrição

Steinbeis Transferzentrum
Geoinformatik Rostock
Geographische Informationssysteme (GIS)
mit freier Software und freien Diensten
Dr. Peter Korduan
Universität Rostock
Institut für Management ländlicher Räume
Professur für Geodäsie und Geoinformatik
Inhalt
Überblick
OGC, WMS, WFS
Freie Software
Resourcen und Unternehmen
MapServer
Geodatenbank
Desktop-GIS
Server
Clients
Bibliotheken
GIS mit Freier Software und Diensten
Freie Daten und Dienste
OpenStreetMap Projekt
Portale mit freien WMS
Kostenfreie Anwendungen und API‘s
für Internet-GIS
Anwendungsbeispiele
Standardisierung
GIS und Geodaten
Internet-GIS
Komponenten
Technologien und Funktionen
Google Maps API
FIS-RO mit OpenLayers
Kvwmap mit phpMapScript
Online-Tracking mit Ruby On
Rails und Google Maps API
2
1
Geo-Informationssystem (GIS)
rechnergestütztes System
besteht aus Hardware, Software, Daten und Anwendungen
Genutzt für:
Ausprägungen, z.B.
Erfassung
Verarbeitung
Analyse und
Präsentation
Kommunales IS (KIS)
Land-IS (LIS)
Netz-IS (NIS)
Umwelt-IS (UIS)
Raum-IS (RIS)
Fach-IS (FIS)
Bezeichnet:
Technologie
Produkte
Vorhaben zur Bereitstellung
von Geodaten
3
Geodaten
Beschreibung von räumlicher Ausgestaltung und/oder Position von
Objekten im Raum
Geometrie (Lage) – Topologie (Relation)
Geometrische Elemente
Koordinatensysteme
Primär
z.B. Koordinaten, (x,y,z), (lat,lng)
Sekundär, z.B. Adressen
Formate
Bezugsflächen:
Ebene, Kugel, Ellipsoid
Projektion - Transformation
Metrik
Punkte, Linien, Polygone in Vektorform
Pixel in Rasterform
Vektordaten (Zahlen und Text)
Sachdaten, Metadaten, Geo-DB
Rasterdaten (Bilder)
Ebenenmodell -Überlagerung
4
2
Verweise zu GIS
Prof. Ralf Bill
http://www.geoinformatik.uni-rostock.de
5
Merkmale von Internet-GIS
Auch: Web-GIS, Online-GIS, Web Mapping, Map Server
GIS – verfügbar über oder nutzt das Internet
Eingeschränkte Funktionalität gegenüber Desktop-GIS
Vorwiegend für Auskunft und Präsentation
Zunehmend für verteilte Erfassung
Viele Nutzer - Zugriffsbeschränkung
GUI in der Regel in einem
Internet Browser
Verteilte Datenhaltung
Performance hängt von
Übertragungsrate und
Datenformat ab
6
3
Preliminary considerations
Difference between Internet GIS and ordinary GIS?
Geodatenzugriff – und in Zukunft auch die Prozessierung - via Internet
Viele Nutzer greifen auf die selben Daten zu zur gleichen Zeit
Kombination von Datenverarbeitung und -analyse mit Kommunikation
Kein Konsens darüber was ein Internet GIS leisten muss
Unterscheidung in Funktionalität und Technologie ist sinnvoll
Requirements and Restrictions
What would you do with Internet GIS?
Who should use it, or for whom is it for (access-, use constraints)
Runtime behaviours
Preferred Internet browser und OS
Required browser settings and/or extensions (Plug-in, Scriptenablement)
Consider Costs for Client und Server Licenses
Data formats and exchange interfaces
Requirements rising; constant is that the situation is changing
7
Client-Server Architecture
Based on Internet -> Based on Client and Server
New process for each request
Server
Cascading services
Data
Data transfer rate depend on the size of data
Multi user ability
Stateless Application
Client
Multiple Tiers
Request and Response
Size depends on geodata type and format
Power demands can be distributed between client and
server
thin and fat client and server
8
4
Server and Clients
Server
“An application program or the computer where it is running, that
accepts connections in order to service requests by sending back
responses.”
Client
“A client accesses a (remote) server by some kind of network,
send requests and get responses.” e.g. web-, e-mail-, database
clients
Web Server
“A program (or the computer) that is responsible for accepting
HTTP requests from clients and serving them HTTP responses
along with optional data contents, usually Web pages such as
HTML or XML documents and linked objects like images or even
maps”
Web Client
“A Web client can establish a connection to a Web server to send
HTTP requests and to display or work with the content of returned
documents. Some clients can run scripts including the web page.”
9
Server types I
Map Server
Deliver raster maps and related thematic information,
specialized for users needs. The MapServer renders the
map images and can send additionally a client including the
map and functionality to interoperate with the map. A
MapServer can also work as a web service.
Feature Server
Deliver vector data especially in XML format including the
geometry and attributive data of feature objects
Database Server
Provide thematic data. Can send spatial data too, if spatial
extension for the data base management system is
available. Connection over ODBC/JDBC
10
5
Server types II
File Server
Provide files for downloads. Such files containing images, metadata, geo
data, in different formats or common office documents.
E-Commerce Server
Store charge models and handle order and obtain operations for
geospatial data sets and products.
Application Server
Executes programs for geodata processing (analysis) and deliver the
results.
Terminal Server
Assume all computational work in a client server connection. Exchange
only screen data, keyboard input or mouse events with clients.
11
Server types III
Service Registry Server
Register web services, e.g. WMS, WFS, … and
enable the retrieval for it. Including Metadata it is
called a Metadata Server
Authentication Server
Handle authentication of users and may know
different method for that.
Authorization Server
Store information about what registered user can
have access for. User will be authorized related to
spatial, thematic and temporal constraints.
12
6
Web Service
Enables a standardized invocation of programs in a network.
Supports interoperable Machine to Machine interaction.
Example: Web Map Service
Response map images of a given extent, layer name, spatial reference system,
image format …
Request
Response
http://www2.demis.nl/wms/wms.asp?wms=WorldMap&
REQUEST=GetMap&VERSION=1.1.1&SERVICE=WM
S&LAYERS=Bathymetry,Countries,Topography,Hillsha
ding,Builtup%20areas,Coastlines,Waterbodies,Inundat
ed,Rivers,Streams,Railroads,Highways,Roads,Trails,B
orders,Cities,Settlements,Spot%20elevations,Airports,
Ocean%20features&SRS=EPSG:4326&FORMAT=ima
ge/png&bbox=101,8,111,24&width=200&height=320
Learn more in Part II - Lesson 1
13
Clients – Web Browser
Browser
Internet Explorer
FireFox
see: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_web_browsers
Opera
Safari
Plug-Ins and Add-Ons
Adobe PDF, SVG
Greasemonkey
- Greasemap
14
7
Other Clients
Database Clients
Desktop Internet-GIS
uDig
ArcGIS
Quantum GIS
Terminal Clients
phpMyAdmin
MySQL Client
pgAdminIII
phpPgAdmin
Microsoft Terminal Server Client mstsc
Citrix Clients
Mobile Clients
Mobile Cell phone, Personal Digital Assistant (PDA), Smart phone,
Tablet PC’s
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Übersicht nach Technologie
Geodatenmanagement
Statisch
Internetanwendung wird vorgefertigt:
•clickable maps
mit Interaktion
•Zoomstufen, Pan
•ausgewählte
Sachinformation
dynamisch Client
dynamisch Server
Geodatenserver
Geodaten werden
an Client übertragen:
•JavaScript
•VBScript,
•DHTML
•SVG
•Plug-In
•ActiveX
•Java-Applets
Geodaten werden
auf dem Server in
ein Webformat
umgewandelt:
•Scripts php,asp
•CGI
•Java-Servlets
•ActiveX
•diverse API´s
Zur Nutzung über
Netzwerk/Internet
mit dyn. Client
auf der Server
oder Nutzerseite:
•WMS - Verteilte
Geodaten
•GML
•Spatial SQL
16
8
Internet und GIS
Gängiges Client-Server-Konzept
GIS-Erweiterungen
GISServer
Web-Browser
Java Client
ActiveX-Client
Middleware
InternetClient
(Browser)
InternetServer
(WebServer)
HTML
Java-Script
ActiveX
ASP
TerminalServer
DBServer
MapServer
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Komponenten mit Freier Software
Client
Server
Auskunft
mapbender, chameleon
JUMP, uDig
HTML, Java
Printmedium
PDF
Apache Web Server
HTML, SVG
JavaScript
Internet (TCP-IP) SSL
Vektorgrafik
shp
HTML, JavaScript
Geometrie
PostGIS
GRASS
<?php
PHP-MapScript
degree
DB-Editor
phpMy(Pg)Admin
GDAL
OGR
Proj4
GeoServer
Vorlagen
HTML
Karten
layout
Benutzer
daten
MySQL
www.freegis.org!
18
9
Übersicht nach Funktionalitäten
Geodatenmanagement
Auskunftssysteme
Einfache Darstellung /
Mapping
• Zoom, Pan
• mehrere Layer
• Sachdatenabfrage
• Suche
• etc.
Analytische
Berechungen
Ergebnisse von
analytischen
Diensten auf Basis
von Geoinformationen
• Image-, FeatureMetadienste
• Routing,
Geocoding
Editoren
Geometriedaten
Hinzufügen und
Ändern von
Geodaten
• GIS Clients
• DesktopGIS
• mobile Geräte
Sachdaten
Editieren der
Sachdaten über
Internet oder
mobile Geräte
• Datenbankanwendungen
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Verweise zu Internet-GIS
Geoinformation im Internet
Web Mapping
WhereGroup
GIS for Web Developers
T. Mitchell
WebGIS mit Freier Software
P. Korduan, M.L. Zehner
S. Davis
Visualisieren von Geodaten
mit SVG im Internet
N. Ueberschär,
A. M. Winter
20
10
Schnittstellenproblematik
Prog 1
Prog 1
Prog 2
Prog 2
Prog n
Für jedes Programm
n-1 Schnittstellen
Einheitliche
Schnittstelle
Prog n
Für jedes Programm
nur eine Schnittstelle
21
Opengeospatial Consortium (OGC)
OGC Mission
Internationale, freiwillige, auf Konsens Our core mission is
to deliver
ausgerichtete, Not-for-profit
interface
Standardisierungsorganisation
specifications
260+ Mitglieder aus Industrie,
that are openly
Regierungen und Wissenschaft
available for global
use.
Gegründet 1994
22
11
OGC Web Service Specifications
WMS (Web Map Service 1.3)
Zugriff auf Kartenbilder (GIF/PNG/JPG)
WFS (Web Feature Service 1.0.0)
WCS (Web Coverage Service 1.0.0)
WCAS (Web Catalogue Service)
Zugriff auf Vektor-Geodaten (GML)
Zugriff auf Raster-Geodaten
Zugriff/Recherche auf Metadaten (XML/ISO 19115)
WGS (Web Gazetteer Service)
WCTS (Web Coordinate Transformation Service-Draft)
Suche nach Raumeinheiten über geographisches Namensgut
Transformation zwischen Bezugssystemen
WTS (Web Terrain Service-Draft)
Web Pricing and Ordering Service (Draft)
GML (Geography Markup Language 3.0)
Erzeugung von 3D-Geländeansichten
Quelle: www.opengeospatial.org - Stand 3-2005 und A. Poth und J. Fitzke (2002)
23
Map
Server
Viewer Client
Web Browser
Web Map Servers
internet
Map
Server
Map
http://ceoware2.ccrs.nrcan.gc.ca/cubewerx/cubeserv/cubeserv.cgi?
Server
version=1.1.0&service=wms&request=GetMap&srs=EPSG:4326&
bbox=-80.279475,43.082972,79.281178,43.682405&width=500&height=300
http://ceoware2.ccrs.nrcan.gc.ca/cubewerx/cubeserv/c
http://wms.cits.rncan.gc.ca/cgi&layers=L7O_B743:CEOWARE2&format=image/gif&transparent=TRUE
ubeserv.cgi?version=1.1.0&service=wms&request=Ge
bin/cubeservcubeserv.cgi?version=1.1.0&service=wm
&exceptions=application/vnd.ogc.se_inimage&styles=default
Map
s&request=GetMap&bbox=-72.478366,40.108703,tMap&bbox=-72.478366,40.108703,Server
55.746366,50.135369&width=500&height=300&srs=E
http://wms.cits.rncan.gc.ca/cgi-bin/cubeserv.cgi?
version=1.1.0&service=wms&request=GetMap&srs=EPSG:4326&
PSG:4326&layers=L7O_B743:CEOWARE2&format=i
PSG:4326&layers=ROUTE_1:BNDT/NTDBbbox=-80.279475,43.082972,79.281178,43.682405&width=500&height=300
mage/gif&transparent=TRUE&exceptions=application/
250K&format=image/gif&transparent=TRUE&exceptio
&layers=ROUTE_1:BNDT/NTDB-250K&format=image/gif&transparent=TRUE
vnd.ogc.se_inimage&styles=default
ns=application/vnd.ogc.se_inimage&styles=default
&exceptions=application/vnd.ogc.se_inimage&styles=default
Quelle: ms_ogc_workshop
24
12
WMS GetFeatureInfo
Abfrage des Layers Rivers an der Position 250, 125
http://127.0.0.1/cgi-bin/mapserv.exe?
map=/ms4w/apps/ms_ogc_workshop/service/config.map&version=1.1.1
&service=WMS&request=GetFeatureInfo&srs=EPSG:4326&bbox=-80,-90,180,90
&format=image/png&layers=land_shallow_topo_2048,rivers&width=600&height=500
&query_layers=rivers&x=329&y=93&radius=10&info_format=html
URL in die Datei R:\WMS\WMS_GetFeatureInfo_Request.txt speichern
Inhalt in Adresszeile eines Browserfensters kopieren und Abfrage starten
Ergebnis im Browser ansehen und unter
R:\WMS\WMS_GetFeatureInfo_Response.<format> speichern.
Modifizieren Sie die Abfrageposition x und y für eine anderen Abfrageposition
Geben Sie einen anderes Ausgabeformat an.
25
WFS GetFeature
Eine GetFeature Anfrage ausführen
http://127.0.0.1/cgi-bin/mapserv.exe?map=/ms4w/apps/ms_ogc_workshop
/service/config.map&version=1.0.0&service=WFS&request=GetFeature
&TypeName=rivers&BBox=0,40,15,60
URL in die Datei WFS_GetFeature_Request.txt unter R:\WFS\ speichern
Inhalt in Adresszeile eines Browserfensters kopieren und Abfrage starten
Ergebnis in R:\WFS\WFS_GetFeature_Response.xml speichern und diese
Datei im Internet Explorer ansehen.
Welche Flüsse befinden sich in diesem Gebiet?
26
13
WFS GetFeature
Ohne Filter
http://127.0.0.1/cgi-bin/mapserv.exe?map=/ms4w/apps/ms_ogc_workshop
&TypeName=rivers&BBox=0,40,15,60
Mit Filterencoding (FE)
http://localhost/cgi-bin/mapserv.exe?map=/ms4w/apps/ms_ogc_workshop
&typename=rivers&filter=<Filter><PropertyIsEqualTo><PropertyName>NA
ME</PropertyName><Literal>Rhine</Literal></PropertyIsEqualTo></Filter>
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WMS Profil GeoMV
Muss angeboten werden für
EPSG:2398
Gauß-Krüger 3°Streifen, Krassowski
Ellipsoid, Streifen 4.
EPSG:2399
Gauß-Krüger 3°Streifen, Krassowski
Ellipsoid, Streifen 5.
EPSG:31468
Gauß-Krüger 3°Streifen, Bessel Ellipsoid,
Streifen 4.
EPSG:31469
Gauß-Krüger 3°Streifen, Bessel Ellipsoid,
Streifen 5.
EPSG:25832
UTM (ETRS89) Zone 32 Nord.
EPSG:25833
UTM (ETRS89) Zone 33 Nord.
Optional
EPSG:4326, WGS 84, geographische
Koordinaten
28
14
Rechtliche Hinweise
Veröffentlichung von Geo- und Sachdaten
Auch digitale kartographische Produkte unterliegen dem
Urheberrechtsgesetz
Der Erwerb eines solchen Produkts gewährleistet lediglich den
Zugang zum Medium
Ein GIS dient zur Verarbeitung, Verknüpfung und letztlich auch
zur Verwendung von Geodaten
Dies bedeutet einen rechtlichen Eingriff ins Urheberrecht
Die Speicherung auf einem MapServer ist nicht durch § 53
UrhG (Vervielfältigung zum privaten und sonstigen eigenen
Gebrauch) gedeckt
Der Lizenzvertrag muss eine Klausel beinhalten, die die
Speicherung auf Netzbasierten Servern erlaubt
Nutzungsrechte müssen in einem Lizenzvertrag geregelt
werden
29
Was ist Freie Software nach GPL
Quellcode muss offen beziehbar
sein
Darf, muss aber nicht gekauft
werden
Darf kopiert und verbessert werden
Änderungen sind auch unter GPL zu
stellen
Hersteller übernimmt keine
Garantien
Orientiert sich an offenen Standards
Oft schlechter dokumentiert aber
besserer Support
http://www.gnu.de/
30
15
Creative Commons
Standardlizenzverträge
Für beliebige Werke deren Schutz sich aus
Urheberrecht ableiten lässt
starke Abstufung der Freiheitsgrade von völligem
Vorbehalt der Rechte bis verzicht auf Urheberrecht
Rechtemodule
31
Creative Common Lizenztypen
Aktuelle Lizenzen
Neuere Lizenten
32
16
Kosten eines Internet GIS
Zusätzlich zur Datenbereitstellung:
einmalige Anschaffungskosten
Hardware des Servers
Serverbetriebssystem
Mapserver-Software / InternetGIS-Client
Personalkosten und Systeminstallation
wiederkehrende laufende Kosten
fortlaufender Produktionssupport
Programmaktualisierungen
Netzwerkanbindung
Personalkosten für Unterhaltung.
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Funktionalität / Technologie vs. Kosten
Abwägungsprozess zur Kostenoptimierung
Welche Funktionalitäten sind nötig?
Aktualisierungsintervalle: statisches oder
dynamisches System
Hoher Einsatz von Technologien für
Analysefunktionen
Einsatz freier Software als Alternative,
allerdings größerer Aufwand in Umsetzung und
Anpassung an das System
Erhebliche Kosteneinsparung auf Clientseite
34
17
Vorteile von Freier Software
Keine Kosten für Softwarelizenzen
Dienstleistung statt Software
Gute Grundlage für maßgeschneiderte Anpassung
Wiederverwendbarkeit, Investitionsschutz
Fördert lokale Infrastruktur von Dienstleistungen
Schnellere Fehlerbehebung
Nachvollziehbarkeit, gläserne Verwaltung
Unterstützung von offenen Standards
Selbstregulierung der Softwareentwicklung ersetzt
Verwaltungsaufwand
35
Auswahl von Resourcen
SourceForge.net
OSGeo.org
Geo-spezifisch
FreeGIS.org
allgemein
von FOSSGIS e.V.
deutschsprachig
MapTools.org
Hosted by DM Solutions Group
MS4W, FGS
36
18
Auswahl an Unternehmen
OSGeo – www.osgeo.org / Vancouver, Canada
Unterstützt die Entwicklung von qualitativ hochwertiger
Open Source Software im Geoinformatikbereich
Unterstützt kollaborative entwickelte Projekte
Refractions – www.refractions.net / Victoria, USA
DM Solutions Group – www.dmsolutions.ca / Ottawa, Canada
Zusammenarbeit mit Geographisches Institut der Universität Bonn
Java Framework deegree, www.deegree.org
Vollständig an OGC und ISO/TC 211 orientiert
OGC Web Services, Clients und Security Components
STZ Geoinformatik Rostock – http://www.auf.uni-rostock.de/gg/steinbeis
Expertise, Projektentwicklung, Schulung, Support
CartoWeb, MapFish, Spatial Data Integrator, GeoExt
Where Group – www.wheregroup.com / Bonn
lat/lon - www.lat-lon.de
MapTools.org
MS4W, FGS, Chameleon
Camptocamp – www.camptocamp.com / Schweiz, Frankreich
PostGIS, uDig, MapServer
Internet-GIS kvwmap für kommunale Anwendungen, www.kvwmap.de
Institut am Lehrstuhl für Geodäsie und Geoinformatik Rostock
GDI-Service Rostock, www.gdi-service.de
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Programme
Geospatial Database
UMN-MapServer
GeoServer
deegree Server
Clients
OpenLayers
Mapbender
kvwmap
deegree client
ka-Map
Chameleon
gmaps
MapTools und Bibliotheken
Server
PostGIS
GeoRuby
OGR
GDAL
GEOS
Proj4
Spatial Data Integrator (SDI)
ETL (Extract, Transform, Load) für
Geodaten
Metadatenmanagement
GeoNetwork
Tkme
38
19
PostgreSQL mit PostGIS
Hinzufügen der Prozedural Language plpgsql
# createlang plpgsql [yourdatabase]
Hinzufügen der PostGIS Erweiterung
# psql -d [yourdatabase] -f postgis.sql
Zusätzliche Typen
Tabellen anlegen für die Speicherung der Informationen
über die Geometriespalten
Zusätzliche Funktionen
Einlesen der Koordinatenreferenzsysteme
# psql -d [yourdatabase] -f spatial_ref_sys.sql
39
Funktionen in PostGIS
Man unterscheidet verschiedenen Typen
Vollständige Liste und Beschreibung unter:
http://postgis.refractions.net/docs/ch06.html
40
20
Tabellen in PostgreSQL
Bei neuen Datenbanken leer
Bei PostGIS Erweiterungen sind
die Tabellen geometry_columns
und spatial_ref_sys
vorgeschrieben
41
Geometrie in PostGIS
Geometrieobjekte sind in PostGIS eine Untergruppe der vom OGC
spezifizierten „Simple Feature“
2 Formen zur Darstellung von Geometrie nach OGC-Spezifikation
Well-Known Text (WKT)
Well-Known Binary (WKB)
Beispiele:
POINT(0 0)
LINESTRING(0 0,1 1,1 2)
POLYGON((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1, 2 1, 2 2, 1 2,1 1))
MULTIPOINT(0 0,1 2)
MULTILINESTRING((0 0,1 1,1 2),(2 3,3 2,5 4))
MULTIPOLYGON(((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1,2 1,2 2,1 2,1 1)), ((-1 -1,-1 -2,-2
-2,-2 -1,-1 -1)))
GEOMETRYCOLLECTION(POINT(2 3),LINESTRING((2 3,3 4)))
42
21
Geometrie in PostGIS II
OGC fordert auch die interne Speicherung der SRID der
Geometrie
Zur Umwandlung können folgende Funktionen verwendet
werden:
bytea WKB = asBinary(geometry);
text WKT = asText(geometry);
geometry = GeomFromWKB(bytea WKB, SRID); geometry =
GeometryFromText(text WKT, SRID);
Eine gültige Eingabe nach OGC ist:
43
Geometriespalten anlegen
Eine normale Tabelle muss existieren
SQL-Statement zum anlegen der Tabelle:
Beispiele:
44
22
Geometriespalten anlegen II
Definition der Tabelle nach der
Geometriespaltenerweiterung
Es sind 3 Bedingungen hinzugefügt worden
Alle Geometrien müssen vom gleichen Typ sein und die SRID
haben, die in geometry_column Tabelle für diese
Geometriespalte steht
45
Geometrie Indizieren
GIST-Index erzeugen
Vorschlag für Indexname:
tabelle_spalte_gist
46
23
Quantum GIS
47
Desktop Anwendung mit Internet Anbindung
Vollständig in Java und unter LGPL
Built with Eclipse Rich Client (RCP)
Kann auch stand-alone genutzt werden
Erweiterungen mit RCP “plug-ins”
Als Erweiterung in existierenden
RCP Anwendungen
Unterstützt Standards wie
WMS, WFS, WCS sowie
GeoRSS, KML und Tiles
48
24
Jump
Darstellung von PostGIS Layern eines entfernten Servers
zusammen mit lokalen ESRI-Shape Dateien in JUMP
Software: JUMP Unified Mapping Plattform: http://www.jump-project.org
49
Nutzung von EDBS2WKT und JUMP
Software: EDBS2WKT http://62.153.231.87/alk/edbs2wkt/
JUMP Unified Mapping Plattform: http://www.jump-project.org
50
25
UMN-MapServer
http://mapserver.gis.umn.edu/download
Quellcode für
Linux-Distributionen
Quellcode für
Linux-Distributionen
Binaries for Mac OS
Linux RPM Packet
Linux Installer mit allem
was man braucht
Demo Anwendung
51
Funktionen
Programm, welches Karten nach bestimmten Anforderungen erstellt
und ausliefert
Interaktion über URL mit Formularen oder Java-Applets
Quelle: Fuepasz, http://www.carto.net/~fuerpass/icc2001-fuerpass.pdf
52
26
Funktionen
HTMLVorlage
Vektordaten
Rasterkarten
Sachdaten
(Tabellen)
Übersichtsgrafik
Projektion
Legende
Maßstabsleiste
Fonts
Symbole
Funktionsschlatflächen
Navigationsschlatflächen
53
Funktionen
Vektor Format Unterstützung: SHP, ArcSDE, PostGIS,Oracle
Raster Formats supported (8-bit only): TIFF/GeoTIFF, GIF, PNG, ERDAS,
JPEG and EPPL7
Quadtree Indizierung für Shape-Dateien
Voll anpassungsfähige vorlagengestützte Ausgabe
Feature Auswahl über Wert, Punkt, Fläche oder anderes
TrueType Font Unterstützung
Unterstützung für gekachelte Raster und Vektordarstellung
Automatische Legenden und Maßstabsgenerierung
Maßstabsabhängige Darstellung von Zeichnungselementen und
Ausführung von Anwendungen
Thematische Kartendarstellung durch Klassenbildung mit logischen und
regulären Ausdrücken
Objektbeschriftung mit Kollisionsbehandlung
on-the-fly Konfiguration über URL‘s
on-the-fly Kartenprojektion
54
27
Arbeitsweise des UMN-MapServer
1.
CGI - Common Gateway Interface
2.
OGC-MapServer
3.
Funktionenbibliothek für andere Programme
55
Get und Post
Get
http://www.server.de/adressen.php?mitarbeiter_id=1&action=Anzeigen
http://www.gis-server.de/cgi-bin/mapserver?map=karte.map&
layer=gebaeude&layer=kataster&mode=browse&zoom=2
<img src="/cgi-bin/mapserver?map=karte.map&layer=strassen
&layer=gebaeude&layer=kataster&mode=browse&zoom=2”>
POST
<html>
<head>
<title>Beispiel Post</title>
</head>
<body>
<form method="post" action="adressen.php">
<select name=„mitarbeiter_id">
<option value="1">Korduan</option>
<option value="2">Bill</option>
<option value="3">Zehner</option>
</select>
<input type= "submit" name= "action" value="Anzeigen">
</form>
</body>
</html>
<?php echo adresseAnzeigen($mitarbeiter_id); ?>
56
28
Ablauf einer Kartenanfrage an MapServer
Browser
- sendet Anfrage (http://www.adresse.de/cgi-bin/mapserver?map=karte.map&...&...)
WebServer
- empfängt die Anforderung
- ruft mapserver auf
- übergibt Parameter
MapServer
MapServer
- liest TEMPLATE (karte.html)
- ersetzt Platzhalter im TEMPLATE
<input type="image" src="[img]">
- liefert karte.html an WebServer aus
- liest Map-Datei (karte.map)
…
WEB
TEMPLATE karte.html
IMAGEPATH „D:\webserver\tmp\“
IMAGEURL „/tmp/“
END
…
LAYER
NAME „ALK“
DATA „flurstuecke“
…
WebServer
- erzeut und schreibt Karte nach IMAGEPATH
- sendet karte.html an Browser
- sendet Bild von Karte an Browser
- sendet Bild von Legende etc.
Browser
- empfängt Internetseite karte.html mit eingebetteter Karte und Formular
- stellt Seite dar mit Funktionen zum Navigieren und Abfragen
- karte.html enthält Anfrage (http://www.server.de/cgi-bin/mapserver?parameter=wert&...&..)
57
Platzhalter im HTML-Template
Platzhalter für Karte
Platzhalter für Maßstab
Menü für Rasterkarten
im Hintergrund
Platzhalter für
Legende
Auswahl von Themen
Schalter für Zoom
Umschalter auf Abfragemodus
Platzhalter für Referenzkarte
58
29
HTML-Template Formular
59
Bentzeroberfläche im Client
60
30
Öffentlicher MapServer der Stadt Halle
http://halgis.halle.de/scripts/mapserv.exe
61
MapFile Aufbau
Blöcke
SCHLÜSSELWORT
Inhalt
END
Deklarationen
SCHLÜSSELWORT WERT
Mögliche Wertetypen:
Schüssel (Konstanten)
STATUS On
Zeichenketten
NAME „ALK“
Zahl [Zahl…]
COLOR 0 255 0
Verschachtelung
LAYER
CLASS
…
END
…
END
Farben als RGB Werte
255 0 0 Rot
0 255 0 Grün
0 0 255 Blau
MAP
NAME KommunaleInternetGISDemo
EXTENT 4503828 5992705 4514813 6001570
SIZE 500 500
SHAPEPATH "/www/server/KGIS-Demo/data"
WEB
TEMPLATE kreis.htm
IMAGEPATH "/www/server/preMap/tmp/"
IMAGEURL "/tmp/"
END
LEGEND
STATUS ON
LABEL
COLOR 0 0 0
END
END
REFERENCE
STATUS ON
IMAGE „graphics/uebersicht.png“
SIZE 200 135
EXTENT 4503828 5992705 4514813 6001570
COLOR -1 -1 -1
OUTLINECOLOR 255 0 0
END
LAYER
NAME "ALK"
DATA „flurstuecke“
STATUS ON
TYPE LINE
CLASS
NAME "ALK-ALB"
COLOR 0 0 0
TEMPLATE "alk-alb_tablebody.htm"
END
HEADER "alk-alb_tableheader.htm"
FOOTER "tablefooter.htm"
END
END
62
31
Layer
LAYER - Sektion
Reihenfolge beachten: Der letzte Layer wird zuerst ausgegeben
NAME <name>
DATA <Dateiname>
STATUS <ON|OFF|DEFAULT>
TYPE <POINT|LINE|POLYGON>
GROUP <gruppenname>
Bezeichnung des Layers
Dateiname der Shapedatei relativ zu SHAPEPATH
Darstellung der Layer
Art der Datenorganisation und Darstellung des Layer
Bezeichnung der Gruppe zu der der Layer gehört
Beispiel:
LAYER
NAME „Flurstuecke“
GROUP „Kataster“
END
LAYER
NAME „Gebaeude“
GROUP „Kataster“
END
LAYER
NAME „Landschaftsschutzgebiete“
GROUP „Umwelt“
END
…&layer=Flurstuecke&layer=Gebaeude&…
63
Klassendefinitionen
Class - Sektion
nur innerhalb von Layern
Definition der Darstellung eines Layers
Einschränkung der Darstellung von Layern (nur
Teile)
Bildung von Klassen für thematische
Kartographie
Klassen werden nacheinander gezeichnet
EXPRESSION <Ausdruck>
Angabe des Ausdrucks, der die Klasse
einschränkt
Beispiele:
EXPRESSION „Müritz“
Ausdruck entspricht Wert in CLASSITEM
EXPRESSION ([Art] eq „Klarwasser“ and [SIZE] > 15)
Logische Verknüpfung von Ausdrücken über mehrere
Spalten
EXPRESSION „^A“
gilt für alle die mit A anfangen
EXPRESSION „/./“
trift für alle Werte in CLASSITEM zu
64
32
Rasterdaten
LAYER (TYPE RASTER)
Unterscheidung in unterstützte Formate für das Einlesen (Input) und das Ausgeben
(Output) von Rasterdaten
LAYER
NAME <Name>
DATA <Bildname.typ> vollständiger Dateiname mit Dateiendung
TYPE RASTER
Besondere Layerdefinition vom TYPE Raster
…
END
Bildkataloge
Verortung der georeferenzierten Bilder über Shapefile
Koordinaten der Bilder in Shapefile, Dateinamen in .dbf-Datei
TILEINDEX <Shapedatei>
Shape welches die Koordinaten und
Dateinamen der Bilder enthält
TILEITEM <Spaltenname>
Spalte mit dem Dateinamen
65
Beschriftung
LABEL – Sektion
Beispiel:
UL
UC
UR
CL
CC
CR
LAYER
NAME „Straßenbeschriftung“
LL
LC
LR
GROUP „Beschriftung“
Auto, XY
Mögliche PositionTYPE ANNOTATION
ierungsangaben
…
für Label
CLASSITEM „Strassenname“
LABELITEM „Strassenname“
Spaltenname mit Inhalt für Beschriftung
CLASS
LABEL
TYPE BITMAP
Typ der Textausgabe, hier Bitmap
SIZE NORMAL
Größe der Textausgabe
COLOR 0 0 0
Farbe der Beschriftung
POSITION CR
Position der Beschriftung, siehe Kasten
BUFFER 5
Abstand um den Text bis zur nächsten Beschriftung
PARTIALS TRUE
Text am Rand abschneiden/weglassen
MAX|MINSIZE <n> Max/minimale Größe, die der Text haben soll
END
END
END
66
33
Schnittstelle für weitere Formate - GDAL/OGR
Format Name
Erstellung
Georeferenzierung
Arc/Info Binary Coverage
No
Yes
ESRI Shapefile
Yes
Yes
FMEObjects Gateway
No
Yes
GML
Yes
No
IHO S-57 (ENC)
No
Yes
Mapinfo File
Yes
Yes
Microstation DGN
No
No
OGDI Vectors
No
Yes
ODBC
No
Yes
Oracle Spatial
Yes
Yes
PostgreSQL
Yes
Yes
SDTS
No
Yes
UK .NTF
No
Yes
U.S. Census TIGER/Line
No
Yes
VRT - Virtual Datasource
No
Yes
GDAL - Geospatial Data
Abstraction Library
Bibliothek zur Übersetzung von
verschiedenen Rasterformaten
OGR ist Bestandteil von GDAL
und ist eine Simple Featrues
open soruce Library in C++, die
das Lesen und teilweise das
Schreiben von verschiedenen
Vektorvormaten unterstützt.
67
Einbindung von MapInfo-Datei mit OGR
68
34
Erweiterungen
Werkzeuge für die Entwicklung von Anwendungen
Serverseitige Erweiterungen
Chameleon, MapServer Workbench, AveiN!, MapLab
MapScript
MapBender
MapStorer
Chameleon
gMap
ka-map
kvwmap
Clientseitige Erweiterungen
Mapplet
PMapper
Rosa Applet
Jbox
69
MapServer Workbench
Tool zur Erzeugung von Web-Anwendungen auf der Basis von
UMN-MapServer http://msworkbench.sourceforge.net
Freeware
Basiert auf tcl/tk
Plattformunabhängig
Auch für Windows
Zum Erstellen von
Anwendungen mit
Application Wizard
70
35
AveiN!
Die MapServer Erweiterung für ArcView GIS
kommerzielles Produkt www.terrestris.de/gis/avein.html
71
MapLab
von DM Solution - Eine Internet Map Werkstatt
für Windows und Linux
kommt komplett mit Apache, MapScript und
RosaApplet
FreeWare,
www.dmsolutions.on.ca/techserv/maplab.html
MapEdit
MapBrowser
GMapFactory
72
36
Weitere Werkzeuge
Shapelib
MapServer Werkzeuge
Bibliothek shplib (shpdump, shpinfo,shpcreate,shpadd,
dbfdump,dbfinfo,dbfcreate,dbfadd)
shptree, shptreevis
GDAL-Bibliothek
Gdaltindex
#gdaltindex tileindex IMAGE index.shp luftbilder/*.tif
73
GeoServer
Basiert auf Java
Web Feature Server liefert GML über WFS
Funktioniert auch als WMS
Über Internetoberfläche konfigurierbar
Enthält Beispielclients
74
37
deegree
Basiert auf Java
Unterstützt vor allem OGC Standards
75
OpenLayers – FIS RO
http://sla.niedersachsen.de/raumordnung/openlayers/Naturschutz.php
76
38
Implementierung in Kreisverwaltungen im MV
77
Anwendung für Bebauungsplanung
78
39
Hinterlegte aktuelle Luftbilder
79
Flurstückssuche
80
40
Graphische Flurstückssuche
81
Flurstücksdatenanzeige
82
41
ALB-Auszug Form 30
83
Raumordnungskataster Landesregierung MV
ArcGIS
84
42
Einbindung Daten ROK in das Geodatenportal der Kreise
85
Umsetzung des Geometrie-Editors
Geometrische Operationen auf Basis anderer Layer
-Abfrage ein oder mehrerer Datensätze des Basis-Layers
-Absenden eines XMLHttpRequests mit der aktuellen Geometrie (path1), den
Abfragekoordinaten und den Parametern des zweiten Layers
-Server: Geometrieabfrage im angegebenen Bereich, Vereinigung mit der
aktuellen Geometrie und Zurücksenden der Ergebnisgeometrie
-Auf Client wird path1 aktualisiert und dargestellt
86
43
Mietpreisspiegel
http://www.hvbexpertise.de
87
Wahlergebnisse
http://www.bundeswahlleiter.de/wahlen/europawahl2004/informationen/ergebnisse
88
44
Interaktive topographische Karten
http://www.carto.net/papers/svg/tuerlersee
89
Kartenportal der Landes MV
90
45
GDAL und OGR
91
Geo-Erweiterungen für Rails
GeoRuby –
GeoRuby provides data types intended to hold data
returned from PostGIS and the Spatial Extensions of
MySql. The data model roughly follows the OGC
Simple Features for SQL specification, although
without any kind of advanced functionalities (such as
geometric operators or reprojections). The library
inputs and outputs EWKB, HexEWKB and EWKT. A
recent version also includes input and output of
GeoRSS and KML. The latest versions have added
support for reading and writing ESRI shapefiles.
YM4R/GM - Einfache Einbindung von Google und
Yahoo!Maps in Rails über Google Map API v2
Kartenaktualisierung über AJAX und RJS
Beinhaltet JS-Erweiterungen z.B. zum Lesen von
WMS
YM4R/Mapstraction – Mapstraction Bibliothek
YM4R - Helpers für Google Maps geocoding API und
Yahoo! Maps Building Block API's: Geocoding,
Traffic, Map Image, Local Search v3
command-line tools, Tiles Generator
http://ym4r.rubyforge.org/tutorial_ym4r_georuby.html
92
46
Spatial Data Integrator (SDI)
ETL (Extract, Transform, Load) für Geodaten
Entwickelt von Camptocamp
Basiert auf Talend Open Studio (TOS)
Geo Components für Input, Output, Transformation
Nutzt GeoTools und
Java Topology Suite
93
GeoNetwork
Dezentralisierte Kataloganwendung
Verwaltung von räumlichen Resourcen über das Web
Metadateneditierung und Suche
Integriert interaktiven Web Map Viewer
94
47
OpenStreetMap (OSM)
Ziel des OSM Projektes = Schaffung einer freien Weltkarte zur kostenlosen
Nutzung von Geodaten
Geodaten werden durch die Community (Freiwillige) selbst erhoben → alle
Rechte an den Daten liegen bei der Community
Erstellen von Weltkarten und Ableiten von Spezialkarten aus den Geodaten
möglich
Kern des Projektes = Datenbank mit geographischen Daten (derzeit noch im
Aufbau)
Lizenz: „Creative Commons Attribution Share Alike 2.0“ (dt.:
„Namensnennung unter gleichen Bedingungen“)
01.02.2010
95
95
Entstehungsgeschichte und Organisation von OSM
2004: Steve Coast ruft das OpenStreetMap-Projekt ins Leben
2006: erste größere Gebiete werden kartographiert;
Gründung der OpenStreetMap Foundation
Finanzierung des Projektes durch Spenden und freiwillige Zahlungen von
Projektmitgliedern
Betriebskosten (Strom, Datenverkehr etc.) übernimmt eine englische
Universität
OSM Foundation = Gremium zur Entscheidungsfindung und
Verantwortungsträger für das Projekt
weltweit haben derzeit ca. 100.000 Leute einen OSM-Account
Organisation und Kommunikation der aktiven Mitglieder über Mailinglisten
und Webforen
Treffen für gemeinsame Aktionen in lokalen Gruppen (Mapping
Weekend/Mapping Partys)
Treff der lokalen Gruppe Rostock immer am zweiten Montag des Monats im
„Plan B“
GIS 01.02.2010
mit Freier ©
Software
und Diensten
2009 UNIVERSITÄT
ROSTOCK | AGRAR- UND UMWELTWISSENSCHAFTLICHE FAKULTÄT
96
96
48
Geocoding und Routing mit OpenRouteService
97
Beispiel: Rollstuhlrouting
Verfügbarkeit von Daten für
Rollstuhlfahrer in Deutschland
Abb.2: Verfügbarkeit von Daten für das Rollstuhlfahrer-Routing
GIS 01.02.2010
mit Freier ©
Software
und Diensten
2009 UNIVERSITÄT
ROSTOCK | AGRAR- UND UMWELTWISSENSCHAFTLICHE FAKULTÄT
98
98
49
OpenStreetMap – mobile Anwendungen
99
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
www.kvwmap.de
Geoinformation im Internet
Wichmann Verlag
www.gdi-service.de
100
50

Internet-GIS mit Freier Software

Transcrição

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