GeoServer Caratteristiche dei WebGIS Riferimenti Esempi di WebGIS … · 2010-12-21 · WebGIS GeoServer Riferimenti Cos’`e un WebGIS? Caratteristiche dei WebGIS Esempi di WebGIS

WebGISGeoServerRiferimenti

Universita degli Studi di Udine

Corso di Laurea in Informatica

Corso di Basi di Dati Spaziali

WebGIS e GeoServer

P. Gallo e D. Gubiani

21 dicembre 2010

P. Gallo e D. Gubiani WebGIS e GeoServer 1


Cos’e un WebGIS?Caratteristiche dei WebGISEsempi di WebGIS DisponibiliArchitettura dei WebGIS

Cos’e un WebGIS?

Un WebGIS e un Sistema Informativo Territoriale pubblicatosul World Wide Web

Estensione al World Wide Web degli applicativi nati esviluppati per gestire la cartografia




Tipologie di WebGIS

Atlanti informatizzati

Mappe stradali

Previsioni meteo

Servizi al cittadino

- WebGIS comunali- WebGIS provinciali- WebGIS regionali

...




Vantaggi e Svantaggi

Vantaggi:

- diffusione di un gran numero di informazioni geografiche conun basso costo

- informazione centralizzata, sempre aggiornata- necessita di solo un browser

Svantaggi:

- velocita di trasmissione: limite sulla dimensione e sullatipologia dei dati trasmessi




Standard

Lo scambio dei dati avviene secondo il protocollo HTTPimplementando gli standard

Open Geospatial Consortium (OGC) si occupa delladefinizione per gli standard per i GeoServizi (OpenGIS WebService - OWS):

- Geography Markup Language (GML)- Web Map Service (WMS)- Web Feature Service (WFS)- Web Map Service-Transactional (WFS-T)- Web Coverage Service (WCS)




Geography Markup Language (GML)

GML e l’estensione spaziale di XML (eXtendible MarkupLanguage), un meta-linguaggio di markup

Rappresenta le informazioni geografiche in formato testuale

Descrive il mondo reale in termini di entita attraverso unalista di: proprieta con nome, tipo e valore e geometriecomposte da geometrie base

Mentre la prima versione (GML 1.0) era basata sui DTD,dalla versione 2.0) e definita su XML Schema




Web Map Service (WMS)

Un WMS produce in modo dinamico mappe di dati a partireda informazioni spaziali

Una mappa e una rappresentazione di informazioni geografiche

Formati: PNG, GIF o JPEG




Web Feature Service (WFS) eWeb Feature Service-Transactional (WFS-T)

Un WFS trasmette oggetti geografici (strade, fiumi etc), dettefeatures, descritti generalmente secondo lo standard GML (maanche altri formati, es: Shapefile)

Definisce le interfacce per interrogare e recuperare i dati

Un WFS-T permette l’accesso e la modifica di features tramitetransazioni (creazione, cancellazione e modifica dei dati)

Nota: WMS restituisce solo un’immagine che non puo essere modificata o

analizzata mentre WFS permette operazioni di ricerca e trasformazione dei dati




Web Coverage Service (WCS)

Un WCS fornisce il supporto per il recupero di dati spaziali ditipo coverage

Un coverage e la rappresentazione spaziale (mappa) difenomeni che variano nello spazio

L’interfaccia WCS specifica tre operazioni:

- getCapabilities- getCoverage- describeCoverage




Funzionalita - 1

Le funzionalita messe a disposizione dai WebGIS sono ingenerale un sottoinsieme di quelle messe a disposizione daiGIS tradizionale, ma ricoprono le funzionalita principali:

- funzioni navigazionali: strumenti per consentire la navigazionecartografica sulla mappa (zoom, pan)

- funzioni di misura: strumenti per interrogare le caratteristichedella mappa (visualizzazione delle coordinate, misura lineare eareale)

- personalizzazione dei contenuti: insieme dei temi attivabili,classificazioni in categorie




Funzionalita - 2

...

- legenda dinamica- indicazione della scala visualizzazione (indicazione numerica,barra graduata)

- identificazione entita geografiche: identificazione di singolioggetti, informazioni su zone selezionate

- interrogazione di dati alfanumerici e informazioni geografiche- funzioni aggiuntive evolute e accessorie: definizione di cartetematiche, generazione buffer, stampe




Esempi di WebGIS Disponibili

Regione FVG - http://www.irdat.regione.fvg.it/Consultatore/GISViewer.jsp

Provincia di Bolzano - http://www.provincia.bz.it/informatica/0906/kartografie/

Carinzia - http://www.verwaltung.ktn.gv.at/24462_DE-KAGIS-Kaernten_Atlas.htm




Regione FVG - http://www.irdat.regione.fvg.

it/Consultatore/GISViewer.jsp




Provincia di Bolzano - http://www.provincia.

bz.it/informatica/0906/kartografie/




Carinzia - http://www.verwaltung.ktn.gv.at/

24462_DE-KAGIS-Kaernten_Atlas.htm




Architettura dei WebGIS

Data la classica architettura di un sistema client-server, dallato server si aggiunge un nuovo componente, detto MapServer, che si occupa del trattamento dei dati spaziali




Esempi di Componenti per WebGIS

Map Server:

- MapServer: http://mapserver.gis.umn.edu- GeoServer: http://www.geoserver.org

Web Application:

- OpenLayers- CartoWeb- MapBuilder- Chameleon- MapBender



Cos’e GeoServer?Gestione RichiesteInstallazioneLato ClientEsempio: Comune di Tavagnacco

Cos’e GeoServer?

Web application che permette la pubblicazione e l’editing deidati geospaziali tramite web

Completamente open-source

Interamente scritto in Java (vers. 1.4)

Utilizza le librerie GeoTools (scritte in java)

Funziona in qualsiasi servlet container




Come funziona GeoServer?

Utilizzando GeoServer congiuntamente ad un clientcompatibile e possibile visualizzare ed editare dati geograficiattraverso il web od una rete locale




Origini

Inizia nel 2001 da “Vision for New York”

Originariamente una implementazione dello standard WFS

Organizzazioni che contribuiscono al progetto

- Web Map Service, Axios Engineering, Spain- WFS Validation, Refractions Research, Canada- Complex Feature Modelling, Social Change Online, Australia- Web Coverage Service, GeoSolutions, Italy

Fondato da The Open Planning Project (TOPP)Scopo dell’organizzazione non profit e quella di realizzare software open-source

che permetta ai cittadini di essere parte attiva delle loro comunite( ad esempio

pubblicare i piani regolatori dei comuni )




Interfacce

Gestisce direttamente gli Shapefiles (read/write)

Puo collegarsi a molte basi di dati spaziali (Oracle Spatial,MySQL, DB2, ArcSDE, PostGIS, SQL Server...)




OGC compliant

GeoServer e stato scritto secondo le specifiche del consorzioOGC e la conformita e stata testata dal CITE

Il superamento dei test con certificazione consente l’utilizzodel logo:

Tecnicamente GeoServer e un WFS-T, WMS , WCS.




Specifiche - 1

Interamente conforme alle specifiche WMS e WFS, cometestato dal CITE

Semplice da configurare tramite un interfaccia WEB, nonnecessita di file di configurazione

Supporto dei formati PostGIS, Shapefile, ArcSDE, DB2,Oracle e Microsoft SQL Server

VPF, MySQL, MapInfo, e Cascading WFS sono anch’essisupportati (in beta release)

“On the fly” reprojection con un incorporato database EPSGche supporta centinaia di proiezioni default

Web Map output come jpeg, gif, png, SVG, e KML

Dati vettoriali “grezzi” disponibili come GML o Shapefileszippati attraverso il WFS




Specifiche - 2

Anti-aliasing sulle immagini

Conforme agli standard per default (non e necessario effettuarecomplesse configurazioni solo per utilizzare i dati di base)

Lettura dei dati in streaming: non ci sono limiti di memoriaalla quantita di dati che viene restituita

Pieno supporto dei filtri nei formati dati WFS (ottimizzatidove possibile)

Supporto per le transazioni atomiche dei database attraversolo standard WFS-T protocol, disponibile su tutti i formati didati

Supporto delle Long Transactions attraverso unaimplementazione completa delle specifiche contenute nel lasezione Locking del WFS




Specifiche - 3

Innovativo Validation Engine che controlla le features inseritein un insieme topologico con degli attributi basati su regole,per preservare la backend integrity

Java (J2EE) servlet-based, puo essere eseguito in ogni servletcontainer

Progettato per future estensioni, il codice sorgente e sempliceda leggere

Possibilite di gestire nuovi formati di dati con GeoToolsDataStore interfaces e helper classes, facendo di GeoServeruna interfaccia standard di connessione ai dati

Non necessita di ricompilazione per supportare nuovi formatidi dati, i GeoTools DataStores vengono inseriti come deiplug-in in GeoServer, e visualizzati come opzionenell’interfaccia di configurazione grafica




Specifiche - 4

Reale sviluppo open source, tramite una grande community,sempre aperta a nuove collaborazioni, modificando GeoServerper nuove funzionalita

Mapbuilder incorporato, AJAX-style web mapping client, perla visualizzazione istantanea

Documentazione dettagliata e esaustiva in linguaggio sempliceda capire

Disponibilita di email list per un supporto veloce

Possibilita di un servizio assistenza e sviluppo a pagamento,fornito da varie societa e consulenti

Molto altro...




Gestione Richieste

Simili a quanto accade per le classiche pagine web:

- richiesta del client (specifica se WFS, WMS, WCS)- accesso ai dati (spaziali)- risposta (tramite mappa grafica o file con feature)




Interrogazioni mediante OGC Filters

Esempio: il filtro piu semplice da scrivere e chiamato’featureid’ filter, e permette di selezionare una singola featurefornendo il suo id:

http://localhost:8080/geoserver/wms/kml_reflect?

layers=topp:states&featureid=states.5




Interrogazioni mediante CQL

Stile piu succinto e leggibile per le interrogazioni:

http://localhost:8080/geoserver/wms/kml_reflect?

layers=topp:states&CQL_FILTER=LAND_KM+BETWEEN+

100000+AND+150000

La stessa interrogazione con i filtri OGC diventa:

http:/localhost:8080/geoserver/wms/kml_reflect?

layers=topp:states&FILTER=%3CFilter%3E%

3CPropertyIsBetween%3E%3CPropertyName%3Etopp:

LAND_KM%3C/PropertyName%3E%3CLowerBoundary%3E%

3CLiteral%3E100000%3C/Literal%3E%3C/

LowerBoundary%3E%3CUpperBoundary%3E%3CLiteral%

3E150000%3C/Literal%3E%3C/UpperBoundary%3E%3C/

PropertyIsBetween%3E%3C/Filter%3E




Interrogazioni Get Features Request

Una richiesta puo essere inviata a Geoserver come GET ocome POST, entrambi sono gestite in modo simile

Una GET si compone delle seguenti parti:

- The server address - http://localhost:8080/geoserver/- The request type - request=getfeature- The service type - service=wfs- The version - version=1.0.0- The type name, also known as the data you are querying -typename=states

- The filter used to select exactly what you want from the type




Tipi di richieste

GetFeature

Transaction

LockFeature

GetFeatureWithLock

GetFeatureInfo

GetCapabilities




Installazione - 1

Possibilita di installazione su Windows, Unix, Mac OSX

Necessita di JDK installato (meglio se ultima versione)

Due possibili installazioni:

- pacchetto con Jetty incluso (piu semplice)- versione installazione WAR (se si ha gia installato ad es.Tomcat)




Installazione - 2

La connessione agli shapefiles e alla database PostGIS einstallata di serie, mentre per i restanti DB occorre scaricaregli appositi plugin e riavviare il server, se il plugin ecorrettamente riconosciuto comparira nella lista del menu diconfigurazione via web

L’installazione di Jetty incluso avviene sulla porta 8080, setale porta e in uso si avra un conflitto, occorrera quindimodificare la porta




Lato Client: OpenLayer

Libreria in puro javascript per visualizzare mappe all’interno diun browser

Implementa le specifiche WFS e WMS da OGC

Supporta i Layer multipli

Molte funzionalita implementate per gestione mappe efeatures (zoom, pan, disegno, esclusione dei layers, visted’insieme)

Utilizzabile con comuni browser (explorer, firefox...)

Strumenti di gestione mappe indipendenti dai dati




Esempio: Comune di Tavagnacco

Gestione dei dati cartografici relativi alla toponomasticacomunale

Dati considerati:

- ortofoto (immagine)- frazioni (shapefile)- vie (PostGIS)- civici (PostGIS)




WorkSpace

- Analogo ai namespaces

- Serve da contenitore per organizzare e contenere oggetti




Store

- Connettore a una sorgente di dati- La sorgente puo essere di tipo raster o vettoriale- Puo fare riferimento ad uno o piu file, un database o un altroserver WFS




Layer - 1

In abito GeoServer un layer e un insieme di features, raster ovettoriali

Alcuni concetti fondamentali:

- Info: name, titolo, abstract, keywords- Sistema di riferimento: SRS- Coverage Parameters (Raster)- Feature Type Details (Vector)




Layer - 2




(Group) Layer Preview - 1




(Group) Layer Preview - 2



Riferimenti

Sito ufficiale GeoServer :

geoserver.org

Sito ufficiale OpenLayers :

openlayers.org

Sito ufficiale OGC:

www.opengeospatial.org


Documents

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