Krzysztof Piszczek WEBGIS I WEBMAPPING ...holmes.iigw.pl/~rszczepa/dyplomy/KrzysztofPiszczek...Krzysztof Piszczek praca magisterska Spis tre ści POJ ĘCIA I DEFINICJE 1 1. Wprowadzenie

ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków tel/fax (+48 12) 628 20 41 e-mail: [email protected] internet: www.iigw.pl

INSTYTUT INśYNIERII I GOSPODARKI WODNEJ

POLITECHNIKA KRAKOWSKA im. TADEUSZA KOŚCIUSZKI

Krzysztof Piszczek

WEBGIS I WEBMAPPING TECHNOLOGIE DLA GLOBALNYCH SYSTEMÓW

INFORMACJI PRZESTRZENNEJ

praca magisterska

studia dzienne

kierunek studiów: informatyka

specjalność: informatyka stosowana w inŜynierii środowiska

promotor: dr inŜ. Robert Szczepanek

nr pracy: .................................................

data złoŜenia: .........................................

PODZIĘKOWANIA

Bardzo chciałbym podziękować wszystkim, którzy wspierali mnie podczas pisania tej pracy, zwłaszcza mojej Ŝonie GraŜynie,

za motywacje, wsparcie i cierpliwość, oraz:

Dr in Ŝ. Robertowi Szczepankowi, za umoŜliwienie, wsparcie i nadzór nad pisaną pracą,

cenne uwagi, sugestie oraz poświęcony czas.

Regionalnemu Zarządowi Gospodarki Wodnej w Krakowie, a w szczególności Tomaszowi Bukowcowi,

za informacje, dane i wywiady potrzebne do stworzenia koncepcyjnego, alternatywnego od obecnie stosowanego, projektu Webmappingu.

Polskiemu Towarzystwu Informacji Przestrzennej,

za udostępnienie swoich publikacji oraz swoją wiedze, dzięki której moŜliwe było zrozumienie wielu kolidujących ze sobą kwestii.

Krzysztof Piszczek praca magisterska Spis treści

POJĘCIA I DEFINICJE ................................................................................................... 1

1. Wprowadzenie.......................................................................................................... 4

2. Mapy internetowe, czyli GIS plus Internet .......................................................... 6

2.1. Dane przestrzenne, geoinformacja...................................................................... 7

2.2. Siła Internetu....................................................................................................... 9

2.3. Historia systemów GIS..................................................................................... 10

3. Interoperacyjność .................................................................................................. 14

3.1. Definicja ........................................................................................................... 15

3.2. Interoperacyjność danych przestrzennych........................................................ 16

3.3. Standardy.......................................................................................................... 16

3.4. Open Geospatial Consortium............................................................................ 18

3.5. Komitet techniczny ISO/TC 211 ...................................................................... 29

4. Rodzaje aplikacji do tworzenia systemów typu Webmapping i WebGIS........ 31

4.1. Narzędzia słuŜące tworzeniu aplikacji Webmappingu..................................... 33

4.2. Aplikacje darmowe........................................................................................... 50

4.3. Aplikacje komercyjne....................................................................................... 56

5. Technologia ............................................................................................................ 66

5.1. Rodzaje serwisów internetowych do pracy z danymi przestrzennymi............. 68

5.2. Webmapping od strony klienta......................................................................... 74

5.3. Webmapping od strony serwera ....................................................................... 79

6. Zastosowania Webmappingu i WebGISu ........................................................... 83

6.1. InŜynieria środowiska....................................................................................... 84

6.2. Mapy miast ....................................................................................................... 91

6.3. Systemy nawigacji ............................................................................................ 94

6.4. Google Earth................................................................................................... 101

7. Technologie Webmappingu w Regionalnym Zarządzie Gospodarki Wodnej (RZGW) w Krakowie .......................................................................................... 111

7.1. Obecnie stosowane rozwiązanie Webmappingu w RZGW............................ 114

7.2. Oczekiwania uŜytkowników odnośnie alternatywnego rozwiązania ............. 115

7.3. Propozycja rozbudowy systemu Webmappingu RZGW Kraków.................. 116

8. Podsumowanie...................................................................................................... 124

LITERATURA ............................................................................................................. 128

SPIS RYSUNKÓW ...................................................................................................... 131

ABSTRAKT ................................................................................................................. 133

Krzysztof Piszczek praca magisterska WebGIS i Webmapping

- technologie dla globalnych systemów informacji przestrzennej

1

POJĘCIA I DEFINICJE

Cała terminologia dotyczącą opisywanych zagadnień jest często spotykana w

róŜnych nie zawsze zgodnych wersjach. Pojęcia Webmapping, WebGIS, OnlineGIS są

często w literaturze uŜywane jako synonimy, jednak nie znaczą one do końca tego

samego. PoniŜej chciałbym przedstawić kilka istotnych pojęć które pozwolą lepiej

zrozumieć opisywaną technologię.

GIS jest to system informatyczny zaprojektowany do pracy z danymi, które są

odniesione do przestrzennych lub geograficznych współrzędnych. Innymi słowy GIS

jest zarówno systemem bazodanowym z moŜliwością przechowywania przestrzennie

odniesionych danych, jak i zbiorem funkcji przeznaczonych do przetwarzania tych

danych. [Star, Estes, 1990].

Geomatyka (geoinformatyka) - jest dziedziną wiedzy (i technologii) zajmująca

się problemami pozyskiwania, zbierania, utrzymywania, analizy, interpretacji,

przesyłania i wykorzystywania informacji geoprzestrzennej (przestrzennej,

geograficznej), czyli odniesionej do Ziemi. [Michalik, „Geomatyka”]

Web Map – KaŜda mapa jaka występuje na stronach WWW moŜe być nazwana

„Web Map”. Najprostszymi takimi mapami są zeskanowane papierowe mapy

odpowiednio przygotowane do publikacji w Internecie. Bardziej zaawansowane Web

Mapy pozwalają na interakcję z nimi i posiadają często funkcjonalność podobną do

bardzo prostych aplikacji GIS.

WebGIS – Aplikacje WebGIS pozwalają na korzystanie z bardziej

zaawansowanych funkcji niŜ te w Web Map. UŜytkownik powinien mieć moŜliwość

mierzenia odległości, zaawansowanych wyszukiwań i dostęp do bardziej

szczegółowych opisów (cech) obiektów. [Hachler, Allgower, Weibel, 2003]

Webmapping – Jest rodzajem prezentacji map w Internecie tworzony z

naciskiem na wizualizację. Wykorzystuje on informacje przestrzenne zawarte w



2

globalnych bazach danych, kartografię terenu i istniejące mapy, alby połączyć je w

pełni funkcjonalną interaktywną zwykle skalowalną mapę internetową. Narzędziami do

tworzenia takiej mapy są najnowsze technologie internetowe, grafika wektorowa, a

wszystko to tworzone jest na podstawie wykreowanych standardów. [Hachler,

Allgower, Weibel, 2003]

Rysunek 1. Czym jest Webmapping, jego składowe

Online GIS – Określa taki rodzaj aplikacji, która posiada pełną funkcjonalność

GIS, jednak wymaga połączenia z zasobami Internetu. Części systemu mogą znajdować

się na osobnych serwerach, osobny serwer przetwarzający, osobny serwer z danymy i

osobny z interfejsem uŜytkownika. [praca: Hachler, Allgower, Weibel, 2003]

Mapy w Internecie (ang. Maps in the Internet) - zasoby danych

przestrzennych udostępniane w Internecie, głównie przez WWW, w postaci map o

ustalonym kształcie lub generowanych przy uwzględnieniu wymagań uŜytkownika,

których zakres i forma uzaleŜniane są od funkcji i danych systemu produkującego

mapy. SłuŜące do tego celu oprogramowanie jest bardzo zróŜnicowane, m.in. pod

względem szybkości działania, dostępnych funkcji i sposobu ich realizacji, powiązania

z bazą danych, standardów i kosztów. [PTIP].



3

Serwer Map – Jest to serwer, niezaleŜna maszyna której zadaniem jest

generowanie map na podstawie posiadanych, bądź teŜ pobieranych (np. z innego

serwera danych) informacji przestrzennych. Jest częścią architektury klient-serwer dla

aplikacji WebGIS. Posiada on funkcjonalność podobną do aplikacji GIS.

Podstawowymi funkcjami Map Serwera jest wizualizacja, nawigacja oraz korzystanie z

zapytań. [praca: Hachler, Allgower, Weibel, 2003]



4

1. WPROWADZENIE



5

Webmapping jest zbiorem technologii pozwalających na prezentację map w

Internecie. Jest ściśle powiązany z technologiami WebGIS, które od klasycznych

systemów GIS róŜną się głównie formą prezentacji danych, ich otrzymywaniem oraz

sposobem dostępu do funkcji. NajwaŜniejsza część, czyli funkcjonalność, pozostaje

niemal identyczna.

Celem mojej pracy jest prezentacja narzędzi oraz technologii słuŜących

nowoczesnej kartografii, tworzeniu wielowarstwowych interaktywnych map,

dostępnych za pomocą Internetu, oraz systemów GIS, które korzystają z danych on-line.

Główną problematyką podjętą w pracy jest przegląd aktualnie dostępnych

technologii umoŜliwiających zastosowanie funkcjonalności GIS w Internecie,

określenie głównych przeszkód jakie powstają na drodze ich stosowania, jak równieŜ

ograniczeń związanych z implementacją i zgodnością aplikacji klienckich.

Praca prezentuje stan wykorzystania aplikacji WebGIS, zarówno tych

kluczowych, najbardziej popularnych, ogólno dostępnych w światowym Internecie, jak

i polskich implementacji.

WaŜnym aspektem pracy jest niknąca bariera pomiędzy samodzielnymi

aplikacjami GIS, a aplikacjami internetowymi typu „klient-serwer”. JuŜ teraz

technologie pozwalają na połączenie tych dwóch typów aplikacji w jedno, co niesie za

sobą wiele korzyści.

Programowanie Internetu – tworzenie aplikacji webowych – staje się coraz

waŜniejszą dziedziną informatyki. Jeszcze kilka lat temu, nikt ze zwykłych

uŜytkowników komputerów nie wyobraŜał sobie, Ŝe będzie mógł oglądać dynamiczne

mapy i planować trasy on-line w Internecie. Moja praca, jest przeglądem osiągnięć

wielu instytucji i osób, których celem było i jest udostępnienie uŜytkownikom Internetu

danych przestrzennych w jak najbardziej aktualnej i czytelnej formie. Swoją uwagę

kieruje przede wszystkim na systemy open source, starając się udowodnić, Ŝe mogą

stanowić bardzo powaŜną konkurencje, a często nawet w pełni zastąpić aplikacje

komercyjne, wywodzące się od producentów profesjonalnych systemów GIS.

W ramach podsumowania w pracy przedstawiłem propozycję wykorzystania

technologii Webmappingu opartej na licencji open source dla potrzeb Regionalnego

Zarządu Gospodarki Wodnej w Krakowie.



6

2. MAPY INTERNETOWE, CZYLI GIS PLUS INTERNET



7

2.1. Dane przestrzenne, geoinformacja

Aby zrozumieć jak bardzo przydatnym narzędziem jest Webmapping (patrz:

pojęcia i definicje) naleŜy poznać najpierw rodzaj danych na jakich moŜe on pracować.

Celem mapy internetowej jest graficzne przedstawienie Ŝądanego zakresu informacji.

Prostym przykładem moŜe być sporządzenie mapy restauracji do których najszybciej

moŜna dotrzeć z zadanego punktu. System otrzyma zapytanie i na podstawie informacji

zapisanych w bazie danych, obejmujących w tym przypadku spis restauracji, drogi,

przystanki komunikacji miejskiej, będzie mógł wygenerować optymalną trasę.

Informacjami z których system będzie korzystał są obiekty geograficzne posiadające

swoje atrybuty, przykładowo połoŜenie w danym układzie odniesienia. Na potrzeby

Webmappingu w formie obiektu przedstawić moŜna informacje jakie chcemy przekazać

odbiorcy.

Obiekt geograficzny (ang. geographical object) - wyodrębniony element

(zjawisko) świata rzeczywistego, który jest powiązany z powierzchnią Ziemi i stanowi

przedmiot (obiekt) postrzegania i poznawania określony w przestrzeni i czasie; moŜe

mieć charakter naturalny lub antropogeniczny.[www.ptip.org.pl].

Cechami obiektów geograficzny w naszym przykładzie są: rodzaj restauracji,

dokładne połoŜenie, godziny jej otwarcia, dla przystanku moŜe to być numer linii a

nawet godziny odjazdów autobusów. Dane są często bardzo szczegółowe, podlegają

modyfikacjom. Informacje zwane są „danymi przestrzennymi” i przechowywane w

tematycznych bazach danych. Informacje w nich zawarte dotyczą obiektów

geograficznych i ich cech. Sprowadza się to do dzielenia obiektów na ich rodzaje i

umieszczanie w odrębnych bazach. Posegregowane dane są dzięki temu łatwiej

dostępne a proces ich przeszukiwania trwa szybciej.



8

Dane przestrzenne (ang. spatial data) - dane dotyczące obiektów

przestrzennych, w tym zjawisk i procesów, znajdujących się lub zachodzących w

przyjętym układzie współrzędnych. Dotyczą one :

• właściwości geometrycznych obiektu przestrzennego, a zwłaszcza jego

połoŜenia względem przyjętego dwuwymiarowego lub trójwymiarowego układu

współrzędnych,

• charakterystyki obiektu pod względem czasu, np. daty jego utworzenia,

• związków przestrzennych (topologicznych) danego obiektu z innymi obiektami

przestrzennymi,

• wyróŜnionych atrybutów opisowych obiektu przestrzennego, słuŜących do jego

identyfikacji oraz określających jego podstawowe właściwości.

[www.ptip.org.pl].

Jak wynika z definicji, dane przestrzenne określają cechy obiektów

przestrzennych. Obiekty takie są to obiekty geograficzne którym przypisane są

odwzorowania w zadanym układzie współrzędnych, ich powiązanie z otoczeniem i

szczegółowe atrybuty. KaŜdy obiekt przestrzenny jest zdefiniowany jako obiekt

geometryczny posiadający współrzędne połoŜenia. MoŜe być jedno, dwu lub

trójwymiarowy, zapisany najczęściej w formacie wektorowym.

Poprzez przetwarzanie danych geograficznych, pracy na nich, wyodrębnianiu z

nich interesujących cech, czy obszarów tworzymy tzw. „Geoinformację”.

Geoinformacja – informacja geograficzna (ang. geographical information) -

informacja uzyskiwana w drodze interpretacji danych geograficznych. W normie ISO

19101 określa się informację geograficzną jako informację dotyczącą zjawisk jawnie

lub niejawnie powiązanych z połoŜeniem na Ziemi. [www.ptip.org.pl].

Ostatnim etapem w przetwarzaniu informacji geograficznych jest ich

przedstawienie odbiorcy, czyli wizualizacja. Zaletą Webmappingu jest duŜa swoboda w

prezentacji danych. Dane i obiekty mogą być nanoszone na odpowiednio przygotowane

mapy rastrowe, co jest bardzo pomocne przy prezentacji wykonanych analiz. Idąc krok



9

dalej pojawiają się dane wektorowe, pozwalają one na płynną interakcję z mapą,

przybliŜanie wybranych elementów mapy bez straty jakości obrazu, moŜliwości

tworzenia trójwymiarowych modeli terenu, czy nawet animowanych wizualizacji

danych takich jak np. temperatura. MoŜliwości są olbrzymie, ograniczone jedynie

wyobraźnią oraz jakością i ilością danych.

2.2. Siła Internetu

Internet jest najszybciej rozwijającym się medium słuŜącym do wymiany

informacji. Coraz trudniej wyobrazić sobie jego brak. Webmapping jest technologią

typowo internetową, pozwalającą na obserwacje map kaŜdemu uŜytkownikowi

Internetu, ułatwiając przy tym często podróŜe, wyszukiwanie ciekawych miejsc,

pozyskanie informacji geograficznych, przyrodniczych, meteorologicznych i wielu

innych. Bawiąc i zaciekawiając uczy. Informacje, które prezentuje mapa internetowa,

jeszcze kilka lat temu były niemal niedostępne dla zwykłych uŜytkowników Internetu, a

juŜ na pewno nie za darmo. Dzięki ruchowi open source pojawiło się wiele narzędzi do

tworzenia map numerycznych. Przykładowo MapServer pozwala tworzyć mapy terenu i

prezentować naniesione nań obiekty. Narzędzia te są bez przerwy ulepszane i

rozbudowywane, poniewaŜ licencje open source pozwalają ingerować w kod

oprogramowania i dowolnie go zmieniać. Aplikacje Webmappingu stają się coraz

większymi i bardziej zaawansowanymi „silnikami”(ang. engine) dla interaktywnych

map. Przyciągają wielu programistów, którzy chcą włączyć się w ciekawy projekt, co z

kolei przyspiesza ich rozwój. AŜ cięŜko przewidzieć jak będą wyglądać takie systemy

za parę lat. Czy będą to juŜ systemy prognozujące zmiany środowiskowe?

Coraz większą popularnością cieszą się systemy 3D – GoogleEarth, NASA

World Wind czy Microsoft Virtual Earth, pozwalające oglądać całą kule ziemską w

trzech wymiarach, pokrytą dokładnymi zdjęciami satelitarnymi (dokładność nawet do

kilkudziesięciu metrów). Systemów tych nie moŜna rozbudowywać i modyfikować, są

to aplikacje zamknięte, pozwalają jednak na pełną interakcje i stanowią niewyczerpane

źródło informacji. Aplikacje te nie pracują bezpośrednio przez interfejsy WWW, ale

korzystają z najświeŜszych danych przestrzennych on-line. Aplikacjom tym Internet jest

niezbędny jako medium transportujące dane. Narzędzie NASA World Wind powala



10

nawet na prezentacje pokrywy chmur, wystąpień poŜarów czy innych kataklizmów w

wybranej chwili.

2.3. Historia systemów GIS

2.3.1. Początki

Początki Systemów Informacji Geograficznej przypadają na lata 50 i 60. W tych

właśnie latach naukowcy z dziedzin geofizyki, geologii czy meteorologii zaczęli

dostrzegać moŜliwość przyspieszenia swojej pracy poprzez zastosowanie map

generowanych przez komputer. Pojawiła się moŜliwość przetwarzania danych

przestrzennych [Coppock, Rhind 1991r]. Początkowo wiązało się to z olbrzymimi

kosztami i dostępem do najnowszych technologii, stąd teŜ technologie GIS początkowo

były rozwijane na potrzeby wojsk amerykańskich.

Pod koniec lat 50 pojawił się pierwszy system automatycznego obrazowania

danych przestrzennych do graficznej prezentacji zagęszczenia ruchu pojazdów na

badanych trasach [Parent, Chuch 1987r]. Funkcjonalność takich systemów zaczęła

znajdować zastosowanie w przemyśle i administracji. W latach 60 powstały ośrodki

badawcze które zapoczątkowały rozwój technologii geoinformacyjnej.

Szybki rozwój technologii, prace nad graficzną prezentacją danych oraz

technologia komputerowo wspomaganego projektowania (CAD) były równieŜ mocno

powiązane z technologią przetwarzania geodanych. Takie technologie doprowadziły do

wynalezienia digitizera, dzięki któremu moŜna było pozyskiwać dane z map

tradycyjnych (papierowych).

Ochrona środowiska zaczęła stawać się modną dziedziną w latach 70, co z kolei

zaczęło napędzać rozwój systemów informacji przestrzennej. ZauwaŜono, Ŝe

technologia moŜe być pomocna przy badaniu zanieczyszczeń wód, powietrza, oraz

podobnych zjawisk związanych ze środowiskiem.



11

Przełomem w pozyskiwaniu danych było umieszczenie w 1972 roku satelitów

Landsat na orbicie okołoziemskiej. Obrazy satelitarne stały się podstawowym źródłem

danych przestrzennych.

Pojawienie się lepszych kolorowych wyświetlaczy w latach 80, spowodowało

kolejny znaczny krok w rozwoju, moŜna było lepiej zwizualizować cechy obiektów.

DuŜym postępem w gromadzeniu danych przestrzennych było zastosowanie globalnych

baz danych oraz standaryzacja i integracja danych.

Stałe narastanie problemów związanych z ochroną środowiska przyczyniło się w

ramach Programu Środowiskowego Narodów Zjednoczonych (United Nations

Environmental Programme - UNEP) do budowy Informacyjnej Bazy Danych o

Zasobach Globalnych (Global Resource Information Database - GRID). [www,

UNEP/GRID 2007]

Wszystkie kroki postępu i rozwoju kartografii internetowej: analiza danych, ich

przetwarzanie, pozyskiwanie i wizualizacja, zaczęły być od siebie zaleŜne. Taki bieg

wydarzeń spowodował w latach 90 pierwsze próby standaryzacji głównych typów

systemów geograficznych: (kartograficznych, analitycznych, statystycznych). Powstała

organizacja Open GIS Consortium (OGC) która zapoczątkowała integrację systemów

informacji przestrzennej. [Michalik 1997] Wykreowana przez nich „Specyfikacji

otwartego przetwarzania sieciowego danych geoprzestrzennych” (Open Geodata

Interoperability Specification - OGIS) [www, OGC 2007 ] stanowi obecnie standard

tworzenia takich systemów.

Od momentu popularyzacji komputerów osobistych wzrosła potrzeba dostępu do

danych przestrzennych przez zwykłych uŜytkowników, nie tylko naukowców. Open

GIS pozwala na współdziałanie poprzez sieć niezaleŜnie od oprogramowania.

UŜytkownik ma dostęp do danych które go interesują i to danych na bieŜąco

aktualizowanych, nie musi juŜ nabywać ich całej biblioteki w formie statycznej (która z

wiekiem traci aktualność) [Raubal, vanderVlugt 2000 ]. Wymaga to architektury klient-



12

serwer i jest podstawą Webmappingu. PoniŜej obrazowo przedstawiona została historia

przemian przez jakie przechodziły dane przestrzenne i technologie GIS:

Rysunek 2. Historia przemian technologii GIS- Webmapping [opracowanie własne]

Tak właśnie zaczął rodzić się Webmapping, który obecnie jest częścią

standardów OGIS i jest jedną z najmłodszych dziedzin GIS i SIP.

2.3.2. Trzy generacje rozwoju internetowych technologii GIS

Przyglądając się historii przemian w internetowej technologii GIS moŜemy

wyodrębnić trzy fazy jej rozwoju [Strobl, Hermann, Arche, 2001].

Jako fazę pierwszą uznaje się aplikacje pracujące tylko po stronie serwera

(server-side). Są one przeznaczone do wykonywania operacji na ściśle określonych

zbiorach danych oraz do indywidualnych, konkretnych zadań. Aplikacje Generacji 0

mają prostą architekturę monolityczną :



13

Rysunek 3. Architektura internetowej aplikacji GIS

(strona serwera) [opracowanie własne]

Drugą fazę reprezentują aplikacje oparte na geoinformacyjnych architekturach

webowych. Są to popularne map servery występujące po stronie serwera, i róŜnego

rodzaju wtyczki (plug-ins) po stronie klienta. Zwykle systemy takie bazują na

zamkniętych architekturach co sprowadza się do tego, Ŝe kaŜdy serwer map wymaga

swojego własnego specjalistycznego klienta.

Ostatnią z faz jest powstanie tzw. otwartych systemów. Opierają się one na

zestandaryzowanych architekturach, interfejsach i danych, dzięki czemu rodzi się

moŜliwość współpracy systemów róŜnych producentów. Idea takich systemów znacznie

przyspiesza rozwój internetowej dziedziny GIS. Otwartość ułatwia dostęp do danych,

pozwala na budowę otwartych serwerów danych, co końcowym uŜytkownikom

znacznie ułatwia pracę, pozwala prowadzić badania nad jednym problemem przez wiele

jednostek z wielu krajów. Rozwój tej fazy systemów Gisowych nadzoruje Open GIS

Consortium.



14

3. INTEROPERACYJNO ŚĆ



15

3.1. Definicja Interoperacyjność (ang. interoperability)

Pojęcie to dotyczy współdziałania róŜnych systemów informatycznych w celu

wspólnego wykonania określonych zadań z zakresu przetwarzania lub przesyłania

informacji. Jest to związane z rozproszeniem tych systemów za pomocą sieci

komputerowych, a głównie Internetu [Michalik, 2002] Powstające systemy WebGIS

stawiają wymóg interoperacyjności, dane przestrzenne znajdujące się na róŜnych

serwerach powinny mieć jednakowy format oraz znormalizowany standard sposobu

zapisu, przesyłania i współpracy między sobą. Prace nad tymi zagadnieniami prowadzą

Komitet Techniczny ISO/TC211 i OpenGIS Consortium.

Interoperacyjność jako termin czysto informatyczny moŜna podzielić na trzy pod-

terminy. [Michalik, 2002] :

• Interoperacyjność zewnętrzna – dotyczy współdziałania róŜnych systemów

poprzez łączące je interfejsy, często w róŜnorodnym środowisku sprzętowym i

programowy w warunkach rozproszenia.

• Interoperacyjność wewnętrzna – dotyczy współdziałania poszczególnych

fragmentów systemu poprzez interfejsy wewnętrzne. Pozwala to na budowanie

systemów modułowych w technologii komponentowej, które mogą być składane

z róŜnych elementów pochodzących od róŜnych producentów oprogramowania.

• Serwisy związane z udostępnianiem informacji, powiązane z WWW. – w

zaleŜności od złoŜoności oprogramowania klienta stosują róŜne specyfiki

przesyłu informacji, począwszy od HTML dla tekstu i obrazów rastrowych

poprzez SVG dla obrazów wektorowych i kończąc na XML dla róŜnych innych

zastosowań tematycznych.



16

3.2. Interoperacyjność danych przestrzennych

Aby zapewnić interoperacyjność w aplikacjach typu WebGIS konieczna jest

standaryzacja. WaŜne jest dokładne precyzowanie obszaru zagadnień, które mają być

objęte standaryzacją. Obszary te muszą być niezaleŜne i nie mogą dotyczyć innych

obszarów objętych innymi standardami. Standardy nie obejmują bezpośrednio modeli

danych natomiast dotyczą elementarnych fragmentów – CECH danych przestrzennych,

które dopiero mogą stanowić składniki modelów danych. Cechy te mogą jednak

dotyczyć tylko atrybutów geoprzestrzennych geometrycznych i topologicznych.

Pozostałe atrybuty, tzw. tematyczne mogą nie być objęte standaryzacją albo mogą

odnosić się do nich inne standardy dotyczące np. danej dziedziny tematycznej.

[Michalik, 2002]

Przy tworzeniu oprogramowania standaryzacja sprowadza się do dwóch

przypadków. Jednym jest projektowanie i budowa systemu geoinformacyjnego w

którego skład wchodzą takie działania jak określenie języków w jakich aplikacja będzie

powstawać, opisanie szkieletów baz danych, zastosowanie określonej funkcjonalności.

Drugą sprawą jest współdziałanie systemu z uŜytkownikami, poprzez tworzenie

interfejsów, poprzez odpowiednią intuicyjną wizualizacje danych na stronach

Internetowych. W takich przypadkach standaryzacja nie jest konieczna, ale ułatwia

pracę oraz dostęp do danych przez uŜytkowników.

3.3. Standardy

Jak wiadomo STANDARD jest to przyjęty w drodze uzgodnienia dokument

zawierający zasady, wskazówki, definicje i kryteria, które mają na celu zapewnienie

odpowiedniej jakości materiałów, produktów, procesów i usług. [Gaździcki, Michalik,

2004]. Standardy przynoszą duŜe korzyści finansowe i wpływają na rozwój

ekonomiczny bardziej niŜ patenty czy licencje.

Webmapping jest dziedziną GIS stosunkowo młodą. W Internecie pojawia się

wiele implementacji map, jednak nie są one ze sobą kompatybilne, nie pracują na tych



17

samych formatach danych. Komisje standaryzacyjne pracują nad normalizacją

systemów tego typu. Prace takie mają wpłynąć korzystnie na ich koszty .

JeŜeli określona zostanie norma, mówiąca Ŝe do tworzenia numerycznego

modelu terenu system ma wykorzystać dane w formacie „A” to programiści będą go

tworzyć od razu pod kątem formatu danych „A” i implementacja systemu sprowadzi się

do stworzenia odpowiednich reguł pracy na danych oraz ich wizualizacji. W przypadku

braku standardu danych, potrzebny będzie dodatkowy moduł potrafiący konwertować

otrzymane dane na dane które system moŜe zaakceptować. Takie rozwiązanie

drastycznie zwiększa koszty wyprodukowania systemu, wprowadza zagroŜenie, Ŝe

system i tak nie poradzi sobie z jakimś nowym (odmiennym) rodzajem danych, co

wymusi jego ulepszanie/modyfikowanie (kolejne koszty). Dodatkowo konwersja

danych przestrzennych, które z reguły charakteryzują się duŜą objętością, będzie bardzo

pracochłonna dla serwera który będzie odpowiedzialny za ich przetwarzanie. Spadnie

więc wydajność systemu i ilość generowanych gotowych odpowiedzi w jednostce

czasu.

Prace nad efektywnością zastosowania danych przestrzennych w aplikacjach

Webmappingu i aplikacjach GIS w Internecie określane są jako: Standardy

Infrastruktury Danych Przestrzennych [PTIP]. Znaczenie tych standardów moŜna

zaobserwować w procesach transferu danych i oprogramowania, interoperowalności

(współdziałania systemów komputerowych) oraz zarządzania systemami

komputerowymi, bazami danych i ich aktualizacji.

Standardy Infrastruktury Danych Przestrzennych moŜna podzielić na dwie grupy

[PTIP]. Są to:

Standardy niskiego poziomu opisujące sprzęt, fizyczne połączenia, topologie

sieci, systemy operacyjne i wszystkie aspekty które są potrzebne do obsługi danych ale

od strony nie związanej z przetwarzaniem danych przestrzennych.

Standardy wysokiego poziomu opisujące stronę programową, budowę interfejsu

uŜytkownika, funkcjonalność, programowanie, konstrukcje formatów danych,

tworzenie i projektowanie systemu z uwzględnieniem jakości danych oraz

wykorzystywanych (obowiązujących) układów odniesień przestrzennych.



18

W ostatnich latach międzynarodowe środowiska zajmujące się geoinformacją

włoŜyły wiele wysiłku w uporządkowanie sposobu korzystania z danych przestrzennych

w środowiskach GIS i WebGIS. W efekcie powstały powszechnie zaakceptowane

międzynarodowe normy ISO, specyfikacje OpenGIS oraz dyrektywa INSPIRE dające

podstawę do projektowania i budowy nowych systemów geoinformacyjnych

wykorzystujących w pełni moŜliwości dzisiejszej informatyki i do modernizacji

systemów juŜ istniejących.

3.4. Open Geospatial Consortium

3.4.1. Czym jest OGC?

Jest to międzynarodowa organizacja utworzona w 1994 roku. Jej główna

siedziba znajduje się w Wayland, Massachusetts. Celem organizacji jest pełna

integracja danych geoprzestrzennych i sposobów ich przetwarzania z systemami

informatycznymi, jak równieŜ upowszechnianie przez infrastrukturę informacyjną

interoperacyjnego oprogramowania do przetwarzania danych geoprzestrzennych oraz

produktów geoinformacyjnych.

Organizacja obejmuje obecnie 335 firm (dane na dzień 15.01.2007)

[http://www.opengeospatial.org/ogc], instytucji, uczelni i urzędów reprezentujących

czołowe firmy z zakresu telekomunikacji, produkcji systemów komputerowych i

integracji systemów informatycznych oraz urzędy, instytucje i firmy reprezentujące

róŜne dziedziny, w tym: obronność, transport, gospodarkę zasobami naturalnymi,

ochronę środowiska, rolnictwo i leśnictwo, planowanie gospodarcze i rozwój

gospodarczy, zarządzanie klęskami Ŝywiołowymi, mapowanie i statystykę. [PTIP].

3.4.2. Czym się zajmuje OGC?

Istotną część opracowań OGC stanowią specyfikacje implementacyjne i

dokumenty z nimi związane. Obecnie opracowania OGC obejmują:

Catalogue Service – specyfikacja definiująca wspólny interfejs dla

róŜnorodnych ale zgodnych aplikacji, pozwalający na przeglądanie, przeszukiwanie i



19

wykonywanie zapytań na rozproszonych heterogenicznych (róŜnorodnych) serwisach

katalogowych. [http://www.opengeospatial.org/]

Coordinate Transformation – specyfikacja wprowadzająca interfejs dla

jednoznacznego identyfikowania systemów przekształceń współrzędnych, oraz dostęp

do serwisów transformujących/dokładnie przeliczających współrzędne. Specyfikacja

określa standard tworzenia modułu przekształcania współrzędnych dla oprogramowania

GIS. [http://www.opengeospatial.org/]

Filter Encoding – specyfikacja definiujące sposoby kodowania filtrów w języku

XML. Filtr powiązuje własności obiektów aby stworzyć ich podzbiór. Celem zwykle

jest moŜliwość obsługiwania tych obiektów, przykładowo polegająca na renderowaniu

ich w róŜnych kolorach czy zapisywaniu w innym formacie.

[http://www.opengeospatial.org/]

Geographic Objects – specyfikacja definiująca otwarty zbiór wspólnych,

niezaleŜnych od języków abstrakcji opisujących, zarządzających oraz udostępniających

obiekty geometryczne i geograficzne w środowiskach programistycznych.


Geography Markup Language – jest to język XML przystosowany do

przechowywania i transportu danych przestrzennych. Jego właściwości pozwalają na

jednoczesne zawarcie w nim zarówno części geometrycznej, jak i opisowej. [Litwin,

Myrda 2005]

GML in JPEG 2000 – specyfikacja obejmuje środki poprzez które GML jest

stosowany w obrębie JPEG 2000 w generowaniu geograficznych obrazów.

Grid Coverage Service – specyfikacja definiująca metody wprowadzające

interoperacyjność pomiędzy implementacjami modułów oprogramowania dotyczącego

danych przestrzennych a modułów analizy siatki (obrazów rastrowych) oraz modułów

umoŜliwiających przetwarzanie danych. [http://www.opengeospatial.org/]



20

Location Services (OpenLS) – specyfikacja opisująca otwartą platformę dla

bazujących na wyszukiwaniu lokalizacji aplikacji. Serwisy OpenLS są podzielone na

pięć części [tłumaczenie własne na podst. OGC]:

• The Directory Services – z dostępem przez Internet pozwalający odszukać dane

miejsce, lub firmę itp.

• The Gateway Service – z dostępem przez Internet, pozwalający na określenie

pozycji, przykładowo, konkretnego aparatu komórkowego przez Internet.

• The Geocoder – przekształcający opis danego miejsca taki jak nazwa, adres, kod

pocztowy w znormalizowaną prezentację punktu geometrycznego często przy

zastosowaniu współrzędnych kartezjańskich.

• The Presentation – przedstawia mapę wykonaną na podstawie mapy

podstawowej (podkładu) oraz wybranych danych przestrzennych, wraz z

pozyskanymi z nich danymi na odrębnych warstwach.

Simple Feature Access 1 – specyfikacja opisująca wspólną architekturę dla

systemów informacji geograficznej. [http://www.opengeospatial.org/]

Simple Feature Access 2 – specyfikacja opisująca współprace systemów

Informacji geograficznej z bazami SQL. Zawiera zdefiniowane modele róŜnych

rodzajów danych przestrzennych i geograficznych. [http://www.opengeospatial.org/]

Simple Features CORBA oraz Simple Features OLE/COM – specyfikacje te

opisują interfejsy wprowadzające przejrzysty dostęp do danych przestrzennych

zawartych w heterogenicznych czyli niejednorodnych systemach przetwarzania

pracujących w trybie rozproszonym. [http://www.opengeospatial.org/]

Styled Layer Descriptor – specyfikacja stanowi rozszerzenie Web Map Service

pozwalająca uŜytkownikowi na definiowanie własnych symboli oraz stylów dla róŜnych

cech danych przestrzennych. Pozwala decydować uŜytkownikom która cecha lub

warstwa jest wyświetlana w jakim kolorze, lub jaki symbol posiada.




21

Symbology Encoding – stanowi część specyfikacji Styled Layer Descriptor.

Określa język XML dotyczący nadawania stylów informacją, moŜe być zastosowany

dla cyfrowych cech oraz danych odwzorowujących zmienne zjawiska przestrzenne.


Web Coverage Service – specyfikacja wprowadza elektroniczne pozyskiwanie

danych geoprzestrzennych jako cyfrowych informacji reprezentujących zjawiska

zmienne przestrzennie. [http://www.opengeospatial.org/]

Web Feature Service – specyfikacja pozwalająca klientowi na pozyskanie i

zaktualizowanie danych zakodowanych w języku GML (Geography Markup Language)

z wielu serwisów typu „Web Feature”. Specyfikacja definiuje interfejsy dla dostępu do

danych i dla operacji jakie moŜna wykonywać na cechach obiektów geograficznych.

Usługa opiera się na protokole http. Dzięki temu interfejsowi uŜytkownik Internetu

moŜe uŜywać i zarządzać geo-danymi. [http://www.opengeospatial.org/]

Web Map Context - specyfikacja ściśle połączona z Web Map Service,

mówiąca o sposobie zapisu utworzonego widoku mapy wraz z zachowaniem

róŜnorodnych warstw pochodzących z róŜnych Map Serwerów. „Context” moŜe być

zakodowany i zachowany w taki sposób, aby inny uŜytkownik był w stanie ją

zrekonstruować, lub przekształcić. [http://www.opengeospatial.org/]

Web Map Service – specyfikacja opracowana w celu standaryzowania sposobu

pobierania map i określania przez serwer swoich „moŜliwości” w tym zakresie. [Litwin,

Myrda. 2005]

Web Service Common – specyfikacja definiuje wiele wspólnych dla

wszystkich usług OGC aspektów. Wspólne aspekty zawierają: operacje zapytania i

odpowiedzi, parametry zawarte w tych operacjach, oraz sposoby kodowania tych

operacji. [http://www.opengeospatial.org/]



22

3.4.3. OGC Simple Features

NiezaleŜnie od tego, w jaki sposób dane są udostępniane i przechowywane

fizycznie, muszą one odpowiadać jakiemuś modelowi danych. Większość specyfikacji

implementacyjnych OGC opiera się przynajmniej w początkowym stadium na

geometrycznym modelu danych określanych jako OGC Simple Features. [Litwin,

Myrda 2005]

Specyfikacje implementacyjne opierające się na modelu Simple Features,

definiują otwarte interfejsy, które umoŜliwiają komunikację pomiędzy róŜnymi

systemami odpowiedzialnymi za zarządzanie takimi danymi jak ulice, strefy

zagospodarowania przestrzennego, działki, etc., które mogą być reprezentowane za

pomocą geometrii określonej w modelu Simple Features. Interfejsy zgodne z

opracowanymi przez OGC standardami umoŜliwiają róŜnym systemom dostęp do

informacji geometrycznej (na którą składają się takie elementy geometryczne jak punkt,

linia i obszar oraz ich kombinacje), układ współrzędnych, oraz atrybuty opisowe (np.

opis sposobu zagospodarowania przestrzennego lub rodzaj konstrukcji budynku).

[geostrada.com]

Zaimplementowanie interfejsów zgodnych ze specyfikacją OpenGIS Simple

Features w produktach typu klienckiego (czyli dostępu do danych) oraz w produktach

typu serwerowego (czyli udostępniania danych) umoŜliwia odbiorcom korzystanie z

róŜnych źródeł danych zlokalizowanych na róŜnych serwerach. Według prognoz OGC,

z biegiem czasu, coraz więcej systemów GIS będzie wyposaŜanych w interfejsy

OpenGIS, aby umoŜliwi ć korzystanie w trybie on-line z dowolnych danych

przestrzennych, znajdujących się gdziekolwiek w Internecie. Korzystanie z danych

przestrzennych poprzez interfejsy OGC umoŜliwia nie tylko odczytywanie tych danych,

ale równieŜ ich modyfikację oraz wykonywanie analiz przestrzennych

wykorzystujących funkcjonalność charakterystyczną dla systemów GIS, jak na

przykład: zawieranie, przecinanie, buforowanie czy filtrowanie według geometrii lub

opisu. [geostrada.com]



23

3.4.4. GML - Geography Markup Language

Aby lepiej zrozumieć znaczenie i konstrukcję języka GML, poniŜej

przedstawiam definicje pomocnicze.

XML - eXtensible MarkUp Language - Rozszerzalny Język Znaczników. Jest

to uniwersalny język formalny przeznaczony do reprezentowania róŜnych danych w

strukturalny sposób. XML jest niezaleŜny od platformy, co umoŜliwia łatwą wymianę

dokumentów pomiędzy róŜnymi systemami i znacząco przyczynia się do popularności

tego języka w dobie Internetu. XML jest rekomendowany oraz specyfikowany przez

organizację W3C. [W3C, 2007]

Klasycznym przykładem dokumentu XML, bez schematu jest:

< Imie> Jan< /Imie> < Nazwisko> Kowalski < /Nazwisko> < Ilosc_lat> 28 < /Ilosc_lat> < Imie> - znacznik definiowany przez uŜytkownika Jan - wartość znacznika.

XML Schema jest następcą standardu DTD (Dokument Type Definition) dla

XML. Określa jakie elementy moŜna uŜyć w dokumencie XML oraz określa ich

atrybuty, ilość podelementów, co moŜe, a co musi znaleźć się w dokumencie XML.

Po co definiować schematy? Celem tworzenia schematu jest opisanie klasy

dokumentów XML. Tak więc konkretny dokument XML moŜe powstać na bazie

określonego schematu. Schemat XML staje się matrycą do tworzenia identycznych co

do struktury dokumentów XML. Schematy zapisywane są w plikach z rozszerzeniem

xsd - XML Schema Definition. PoniŜej przedstawiono definicję typów elementów

przedstawionych powyŜej jako fragment pliku xml.

< xsd:element name= "Imie" type="xsd:string" /> < xsd:element name= "Nazwisko" type="xsd:string" /> < xsd:element name= "Ilosc_lat" type="xsd:integer" />



24

GML ( ang. Geography Markup Language) - Język Znaczników

Geograficznych. Jest to sposób na obsługę wymiany i przechowywania danych

przestrzennych. GML jest szczególnym przypadkiem języka XML, przygotowanym do

przechowywania, wizualizacji i transportu danych przestrzennych. Jego właściwości

pozwalają na zawarcie w nim informacji geometrycznych jak i opisowych na temat

danego obiektu jednocześnie. [Litwin, Myrda. 2005]

Podstawowe załoŜenia języka GML: [Litwin, Myrda 2005]

• moŜliwość przesyłania geoinformacji w heterogenicznych rozproszonych

środowiskach.

• moŜliwość przesyłanie informacji niezaleŜnie od stopnia ich złoŜoności

(pojedyncze obiekty, całe warstwy lub mapy cyfrowe).

• informacje zapisane w GML powinny dotyczyć zarówno metadanych oraz opisu

samych danych (opisu elementów geometrycznych wraz ze współrzędnymi,

układami odniesienia i odwzorowania wraz z wszystkimi parametrami tych

układów i atrybutów opisowych.

• poszczególne obiekty mogą znajdować się w róŜnych układach odniesienia

• geoinformacja powinna być zapisana niezaleŜnie od skali późniejszej

wizualizacji.

GML jest językiem który opisuje treść mapy, nie zaś jej formę. Jego

specyfikacja opisuje obiekty, otoczenie, nie obejmując w ogóle aspektów wizualizacji.

Aby wizualizować mapę na podstawie danych zakodowanych w języku GML stosuje

się inne specyfikacje i technologie. Wspominałem juŜ wcześniej o specyfikacji Styled

Layer Descriptor (specyfikacja stanowi rozszerzenie Web Map Service pozwalająca

uŜytkownikowi na definiowanie własnych symboli oraz stylów dla róŜnych cech

danych przestrzennych. Pozwala decydować uŜytkownikom która cecha lub warstwa

jest wyświetlana w jakim kolorze, lub jaki symbol posiada.) Właśnie dzięki tej

specyfikacji serwisy WMS, WFS, WCS, potrafią zwizualizować dane zakodowane w

języku GML.

Prezentacja danych GML moŜe być wykonana w formacie SVG, który jest

standardem słuŜącym graficznej prezentacji danych wektorowych.



25

W kaŜdym z powyŜszych przypadków tworzenia prezentacji danych musimy

przejść kilka etapów. Dane surowe muszą zostać zakodowane w znaczniki wg

standardów XML, kolejno muszą zostać przekształcone w zestandaryzowane pod kątem

obiektów geograficznych znaczniki GML. Dalszym etapem jest walidacja ich

poprawności oraz przejście do postaci która zawiera jakąś określoną formę, czyli

przykładowo SVG.

Ewolucja GML [Litwin, Myrda 2005]

• GML 1.0 – oparty o DTD(Dokument Type Definition), uŜywa modelu Simple

Features jako modelu geometrycznego.

• GML 2.0 – przejście z DTD do XML Schema

• GML 3.0 – uŜywa juŜ nieliniowego modelu geometrii i wspiera obsługę danych

rastrowych, topologii, trójwymiarowych geometrii, i posiada wiele innych cech

ułatwiających bądź umoŜliwiających specyficzną obsługę danych

przestrzennych.

3.4.5. WMS – Webmapservice

Dane GIS dostępne w Internecie są z reguły podzielone na wiele serwerów.

Stworzenie mapy na podstawie róŜnych danych, pochodzących z róŜnych miejsc,

przechowywanych w róŜnych formatach byłoby praktycznie niemoŜliwe, gdyby nie

odpowiednie standardy. Standardy te opisują sposób przechowywania danych, jak

równieŜ dotyczą zasad udostępniania tych danych pomiędzy róŜnymi serwerami i

klientami. Specyfikacja WMS mówi o zasadach działania serwera udostępniającego

obrazy map i danych potrzebnych do ich generowania.

Serwery WMS, WFS – to serwisy WWW dostarczające mapy (dane

geograficzne) w postaci obrazów rastrowych w formatach takich jak GIF (Graphics

Interchange Format), PNG (Portable Network Graphics), JPEG (Joint Photographic

Experts Group) lub wektorowych w formacie XML(GML). [Litwin, Myrda 2005]

Specyfikacja WMS jest w gruncie rzeczy programowym interfejsem (API),

który pozwala programistom na rozszerzenie współdziałania w ich systemach

geoprzestrzennych z wykorzystaniem protokołu http. Specyfikacja WMS definiuje



26

protokoły zapytań i odpowiedzi pomiędzy programem uŜytkownika a serwerem map.

[www.gazeta-it.pl]

Serwer map, który uŜywa specyfikacji WMS, obsługuje trzy operacje:

GetCapabilities, GetMap i GetFeatureInfo. Program uŜytkownika zgodny z WMS jest

programem, który komunikuje się z serwerem mapowym WMS przy uŜyciu wyŜej

wymienionych operacji.

GetCapabilities – pozwala serwerowi map opisać jego moŜliwości i

zgromadzone w nim dane tak, Ŝe uŜytkownik wie, jaki zbiór danych jest udostępniany.

W odpowiedzi na Ŝądanie GetCapabilities serwer tworzy zbiór danych formatu XML,

zawierający dane komunikacyjne. Program uŜytkownika odczytuje zbiór XML w celu

wykorzystania potrzebnych informacji do utworzenia Ŝądania GetMap. Serwer WMS

musi być zdolny do przesłania takiego zbioru XML protokołem HTTP po otrzymaniu

Ŝądania GetCapabilities. [www.gazeta-it.pl]

GetMap – pozwala uŜytkownikowi sprecyzować (w formacie XML) dane

poszczególnych map składowych i ich rodzaje, przestrzenny system odniesienia, obszar

geograficzny i inne parametry opisujące format Ŝądanej mapy. Otrzymując Ŝądanie

GetMap, serwer WMS przesyła do programu uŜytkownika mapę, najczęściej w

formacie JPEG, GIF lub GML. [www.gazeta-it.pl]

GetFeatureInfo – następuje po Ŝądaniu GetMap, przez co program

uŜytkownika jest w stanie otrzymać dodatkowe informacje charakteryzujące

specyficzne punkty na danej mapie. Podczas tej operacji, przesyłane są dodatkowe

parametry do danego serwera map (takie jak współrzędne x,y od górnego lewego

naroŜnika mapy) i ilość okolicznych obiektów, o których to serwer WMS powinien

wysłać informacje. Odpowiedzią serwera WMS moŜe być tekst, zbiór formatu

XML/GML, HTML lub formatu MS Word, zawierający charakterystyczne informacje o

wybranym obiekcie lub obiektach. Wynikiem moŜe być teŜ mapa przedstawiona w

przeglądarce, gdzie uŜytkownik moŜe kliknąć na określony punkt takiej mapy w celu

otrzymania dalszych informacji. [www.gazeta-it.pl]



27

UŜycie standardowego interfejsu WMS daje wielkie korzyści, przez co znajduje

on tak wiele zastosowań w praktyce. W szczególności taki interfejs: [www.gazeta-it.pl]

• umoŜliwia natychmiastowe nakładanie map pochodzących z rozproszonych w

Internecie źródeł, nie zwaŜając na fizyczną lokalizację serwera, skalę mapy,

system współrzędnych, format zapisu cyfrowego czy rodzaj dystrybutora

• umoŜliwia utworzenie rastrowego widoku danych, który dostarcza uŜyteczne

informacje podczas kontrolowania dostępu do szczegółowych danych GIS,

• umoŜliwia organizacjom stworzenie sieci danych WMS, które pozwolą

uŜytkownikom połączyć dane GIS pochodzące z róŜnych źródeł, kierując się

indywidualnymi potrzebami uŜytkownika,

• umoŜliwia poszczególnym dostawcom WMS na lepsze skupienie się na ich

własnych informacjach i aplikacjach, w przeciwieństwie do samodzielnych

przeróbek zbiorów danych,

• moŜe być łatwo zastosowany, nie wymaga szybkiego łącza internetowego,

przynosi duŜe korzyści z małymi kosztami początkowymi,

• został zatwierdzony przez organizację ISO.

PoniŜej przedstawiam uproszczony schemat drogi powstawania mapy

korzystającej z danych z serwerów WMS:

Rysunek 4. Składanie danych z serwerów WMS [opracowanie własne]



28

Posiadając dostęp do wielu tematycznie podzielonych map wybranego obszaru,

oraz stosując odpowiednie efekty przezroczystości, moŜemy nakładać je na siebie jako

warstwy. Takim sposobem moŜna uzyskać kompletną mapę, nie mając własnych

zasobów danych na temat danego obszaru. Generując oczekiwany obraz odnosimy się

do róŜnych serwerów WMS, które dzięki standardom posiadają dane w oczekiwanej

przez nas formie.

Przykład działania serwera map, korzystającego z kilku róŜnych źródeł danych

przedstawiam poniŜej. Jest to francuski serwer Sandre. Na mapie zawarte są dane

dotyczące topografii terenu, większych rzek, oraz regionów. KaŜda warstwa pochodzi z

odrębnych niezaleŜnych serwerów WMS. Mapa przedstawia okolice ParyŜa.

Rysunek 5. Mapa stworzona z kilku warstw WMS

[http://sandre.eaufrance.fr/geoviewer/]



29

3.5. Komitet techniczny ISO/TC 211

Open GIS Consortium zajmuje się sprawami technologii, implementacją.

Komitet techniczny ISO jest strukturą bardziej formalną. Zatwierdza określone

standardy i tworzy z nich udokumentowane normy. W zakres ich działania wchodzi

ujednolicanie modeli, definiowanie interfejsów, języków dostępu, czy translacja modeli

i danych.

Standardy Metadanych określone przez komitet techniczny ISO/TC 211:

ISO 19115 - Norma 19115 Geographic information-Metadata Międzynarodowej

Organizacji Normalizacyjnej (International Organization for Standardization - ISO)

opracowana została przez Komitet Techniczny TC 211 do spraw Informacji

geograficznej i opublikowana w maju 2003 roku. Jej treść jest rezultatem szerokiej

współpracy międzynarodowej, z udziałem przedstawicieli 33 krajów i 12 organizacji,

którą prowadzono z uwzględnieniem bogatych doświadczeń zebranych przy

opracowaniu i stosowaniu wcześniejszych norm metadanych (normy 12657

Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego (Comité Européen de Normalisation -

CEN) z 1998 oraz Norma Federalnego Komitetu Danych Geograficznych (Federal

Geographic Data Committee - FGDC) Stanów Zjednoczonych z 1994.

Norma definiuje model opisu informacji geograficznej i związanych z nią

serwisów. Model ten dostarcza informacji na temat identyfikacji, zakresu, jakości,

przestrzennych i czasowych schematów, układów odniesienia oraz dystrybucji

cyfrowych danych geograficznych. Zdefiniowany w normie schemat identyfikuje encje

metadanych i ich elementy składowe oraz określa ich organizację poprzez ustanowienie

pomiędzy nimi odpowiednich zaleŜności i powiązań. Dla kaŜdej encji i kaŜdego

elementu metadanych schemat definiuje nazwę, dziedzinę oraz obowiązek

występowania (obligatoryjny, fakultatywny lub warunkowy). W ten sposób

abstrakcyjny schemat normy wyznacza zarówno minimalny jak i pełny model

aplikacyjny metadanych oraz zapewnia moŜliwość dostosowania opisu do potrzeb

konkretnego zasobu informacji geograficznej. [www, Gis Mazowsza, 2007].



30

ISO/CD TS 19139 - Prace nad specyfikacja techniczną 19139 Geographic

information-Metadata-XML schema implementation Międzynarodowej Organizacji

Normalizacyjnej (International Organization for Standardization - ISO) zostały

rozpoczęte przez Komitet Techniczny TC 211 do spraw Informacji geograficznej w

październiku 2002 roku. PoniewaŜ model metadanych zawarty w ISO 19115 ma

charakter abstrakcyjny to jego poszczególne implementacje mogą się od siebie róŜnić w

zaleŜności od przyjętej przez poszczególnych producentów interpretacji normy.

Proponowana specyfikacja techniczna ma za zadanie określić jeden właściwy model

interpretacyjny UML dla abstrakcyjnego modelu metadanych ISO 19115 oraz

zdefiniować odpowiadający mu schemat XSD dla potrzeb gromadzenia i transferu

metainformacji. [www, Gis Mazowsza, 2007].



31

4. RODZAJE APLIKACJI DO TWORZENIA SYSTEMÓW TYPU WEBMAPPING I WEBGIS



32

W Internecie moŜna trafić na wiele narzędzi, które wspierają tworzenie portali

mapowych. Są to niezaleŜne serwery, które naleŜy zainstalować na maszynie

udostępnionej w sieci, jak równieŜ dodatki do popularnych języków programowania

takich jak Java, czy rozszerzenia języków skryptowych, na przykład PHP, ASP.

Narzędzia te są narzędziami bezpłatnymi. Posiadając dostęp do serwerów WMS i

tworząc umiejętnie oprogramowanie, moŜemy zbudować nawet bardzo zaawansowane

portale.

Największe światowe firmy zajmujące się profesjonalnymi aplikacjami GIS od

jakiegoś czasu wprowadzają do swoich produktów systemy serwerowe, które posiadają

pełną funkcjonalność systemów GIS, i jednocześnie mogą być uŜywane przez klientów

korzystających z przeglądarek internetowych. Takie komercyjne serwery, w

przeciwieństwie do systemów darmowych zapewniają wsparcie techniczne. Często

dodatkową zaletą jest równieŜ szerszy zakres i większą dokładność danych .

Internet oferuje jeszcze jeden rodzaj systemów GIS, są to aplikacje bezpłatne,

niezaleŜne od Internetu, lecz posiadające moduły umoŜliwiające korzystanie z danych

online. Przykładami mogą być takie systemy jak GRASS, czy QUANTUM GIS. Są one

dowodem na to ze bariera pomiędzy samodzielnymi aplikacjami (standalone) oraz

„klient-serwer” jest tak cienka, ze w kolejnych kilku latach prawdopodobnie zaniknie.

W miarę rozbudowy Internetu, coraz więcej systemów GIS będzie czerpało dane

bezpośrednio z globalnych baz danych. Ma to wiele zalety, dane są zawsze jak

najbardziej aktualne, a klient nie musi się martwić Ŝe dane które zakupił są za stare i

wymagany jest zakup fizycznych nośników z aktualizacją.

W tym rozdziale chciałbym przedstawić proste narzędzia słuŜące wizualizacji

danych przestrzennych w Internecie, jak równieŜ systemy komercyjne świadczące

profesjonalne wsparcie dla duŜych projektów i na koniec zaprezentować, jak wiele

funkcji posiadają systemy GIS które są darmowe i stanowią pomost pomiędzy

standardowym GISem a WebGISem.



33

4.1. Narzędzia słuŜące tworzeniu aplikacji Webmappingu

4.1.1. Mapserver

MapServer jest narzędziem rozwijanym na licencji open source. Stanowi on

środowisko wspomagające tworzenie aplikacji webowych obejmujących swoim

zakresem wizualizacje danych przestrzennych. Map serwer jest programem CGI, który

rezyduje na serwerze WWW. W momencie otrzymania Ŝądania poprzez protokół http,

MapSerwer wykorzystuje informacje zawarte w przesłanym adresie URL, oraz pliki z

danymi map do wygenerowania Ŝądanej mapy. Mapa zostaje wygenerowana do formatu

obrazu rastrowego i jest udostępniana klientowi. W odpowiedzi na Ŝądanie klienta,

wygenerowane mogą zostać dodatkowo inne informacje, takie jak legenda mapy,

diagramy skali. Niektóre informacje mogą być przesłane jako zmienne programu CGI.

[http://mapserver.gis.umn.edu]

Rysunek 6. Architektura typowego MapServera [http://ms.gis.umn.edu]



34

Funkcjonalność MapServer jest moŜliwa do rozbudowy, a do jego głównych

funkcji naleŜą [http://mapserver.gis.umn.edu]:

• Zaawansowane algorytmy przekształcania danych kartograficznych,

• Wsparcie dla popularnych środowisk developerskich i języków skryptowych,

PHP, Python, Perl, Ruby, Java, i C#

• MoŜliwość uruchamiania na wielu systemach operacyjnych

• Linux, Windows, Mac OS X, Solaris, i innych

• Obsługa wielu rastrowych i wektorowych formatów danych

• TIFF/GeoTIFF, EPPL7, i inne poprzez GDAL

• ESRI shapfiles, PostGIS, ESRI ArcSDE, Oracle Spatial, MySQL i wiele

innych poprzez OGR

• Specyfikacja Open Geospatial Consortium (OGC) (WMS

(klient/serwer), WFS (klient/serwer), WMC, WCS, Filter Encoding,

SLD, GML, SOS)

• indeksowanie przestrzennych drzew quadtree dla plików shape

• moŜliwość swobodnego dostosowania danych wyjściowych do potrzeb

uŜytkownika poprzez szablony

• obsługa formatu TrueType

• moŜliwość tworzenia elementów map takich jak legenda, mapa wzorcowa,

pasek skali

• zaleŜna od skali wizualizacja elementów map

• tworzenie map tematycznych przy wykorzystaniu podstawowych klas wyraŜeń

logicznych i wyraŜeń regularnych

• moŜliwość opisu elementów mapy z wykrywaniem kolizji

• bezpośrednie konfigurowanie poprzez Internet

• obsługa odwzorowań i układów współrzędnych poprzez bibliotekę Proj.4

Prosta aplikacja stworzona na bazie MapServera składa się z następujących

składników [www, MapServer, 2007] :

Map File – jest to plik tekstowy o specyficznej strukturze, który jest

interpretowany przez MapServer i stanowi plik konfiguracyjny dla mapy. Zdefiniowany



35

jest w nim obszar mapy, oraz informacje potrzebne MapServerowi do zlokalizowania

gdzie znajdują się dane, oraz na jakie wyjście ma być wysłany gotowy wygenerowany

obraz. Ponadto plik ten definiuje warstwy mapy wraz ze źródłem ich danych, układ

współrzędnych, oraz symbole występujące na mapie. Plik posiada rozszerzenie *.map.

Geographic Data – MapServer moŜe wykorzystywać wiele źródeł danych

geograficznych. Głównym, domyślnym formatem jest shapefile, opracowany przez

firmę ESRI. Podczas pracy nad portalem moŜna poszerzać jego funkcjonalność o inne

popularne formaty.

HTML Pages – stanowią interfejs pomiędzy uŜytkownikiem, a MapServerem.

Najprostszym rozwiązaniem jest przypadek kiedy MapServer zagnieŜdŜa w kodzie

HTML wygenerowany obraz w formie statycznej. Aby stworzyć mapę interaktywną,

korzysta się z pól input type=image formularzy, dzięki którym, po kliknięciu na

wybrane miejsce obrazka, do MapSerwera przekazywane są współrzędne obszaru jaki

ma być wygenerowany.

Program CGI generujący obrazy w MapServerze jest bezstanowy, czyli kaŜde

ponowne Ŝądanie nie posiada w sobie informacji o tym co Ŝądane było wcześniej. Aby

rozwiązać ten problem, w celu przekazania informacji (typu: pozycja na mapie, czy

włączone warstwy itp.) z wcześniejszego Ŝądania do kolejnego korzysta się z

formularzy oraz funkcji przekazywania ukrytych zmiennych, lub teŜ zmiennych w

adresie URL.

Prosta aplikacja obsługująca MapServer moŜe zawierać dwie strony HTML [www,

MapServer, 2007] :

Initialization File – jest to plik który uŜywa formularza wraz z ukrytymi

zmiennymi aby wysłać inicjujące zapytanie do serwera poprzez HTTP. Alternatywą

takiego rozwiązania jest przekazanie informacji inicjujących poprzez adres URL.

Template File – plik stanowiący szablon, który kontroluje w jaki sposób

legenda, mapy oraz sama mapa będą wyświetlane w przeglądarce. Sprowadza się to do

przekształcania informacji przekazywanych w odpowiedzi na stronę HTML i

wyświetlenie jej w sposób czytelny i jasny dla uŜytkownika. Szablon określa równieŜ



36

sposób interakcji uŜytkownika z MapServerem - przeglądanie, przybliŜanie/oddalanie,

określanie zapytań, przesuwanie do zaznaczonego punktu.

MapServer CGI – jest to plik binarny, lub wykonywalny, który otrzymuje

Ŝądania i zwraca wygenerowane obrazy oraz dane na ich podstawie. Wykorzystywane

są do tego metody „GET” i „POST” przesyłania zmiennych. Zwykle znajduje się w

katalogu „cgi-bin” lub „scripts” na serwerze WWW. Aby uŜytkownik mógł skorzystać

ze skryptu musi mieć prawa do wykonywania plików w tych katalogach. Ze względów

bezpieczeństwa, nie naleŜy umieszczać programów CGI w katalogu do którego jest

bezpośredni dostęp przez przeglądarkę.

HTTP Server – generuje strony html na Ŝądanie klienta. Do działania Map

Servera, konieczne jest wykorzystanie Serwera HTTP takiego jak Apache lub Microsoft

IIS(Internet Information Server). MapServer i serwer HTTP muszą znajdować się na

jednej maszynie, poniewaŜ występuje między nimi ścisła współpraca.

Mapscript API

MapScript jest językiem skryptowym, pozwalającym na obsługę MapServera

poprzez swoje interfejsy. MapScript umoŜliwia tworzenie aplikacji wykorzystujących i

integrujących dane w róŜnych formatach.

Dodatki rozszerzające/rozbudowujące funkcjonalność MapServera:

PHP/Mapscript [www, Maptools, 2007].

Moduł PHP Mapscript jest zbiorem klas, metod i ich właściwości, które

pozwalają wykorzystywać funkcje MapServer MapScript w środowisku PHP.

Chameleon [www, Maptools, 2007].

Chameleon jest rozproszonym środowiskiem słuŜącym tworzeniu aplikacji typu

Webmapping, charakteryzującym się wysokim stopniem konfiguracyjności. Jego

rdzeniem, silnikiem, generatorem map jest MapServer. Dzięki temu, Chameleon moŜe



37

obsługiwać wszystkie formaty obsługiwane przez MapServer, poprzez plik *.MAP.

Dodatkowo Chameleon współpracuje ze standardami OpenGIS Consortium (WMS,

WMT).

Chameleon posiada moŜliwość szybkiego stworzenia nowej aplikacji z

wykorzystaniem gotowych zbiorów kontrolek (Widgets) które mogą być zamieszczone

w szablonie HTML. Takie kontrolki posiadają swoją ustaloną funkcjonalność i

posiadają teŜ spore moŜliwości konfiguracyjne. Istnieje moŜliwość rozbudowy

Chameleona o swoje własne kontrolki i uŜywanie ich w aplikacjach Webmappingu.

Chameleon jest oprogramowaniem typu open source, moŜna więc z niego

korzystać nie odpłatnie przy swoich własnych aplikacjach.

Ka-Map [www, Maptools, 2007].

Jest to projekt open source który pozwala wykorzystać moŜliwości JavaScript w

tworzeniu interaktywnych interfejsów webowych dla Webmappingu z wykorzystaniem

funkcjonalności nowoczesnych przeglądarek internetowych. Ka-Map korzysta z

technologi AJAX. Rozszerzenie posiada sporo interesujących cech, wzbogaca zwykły

zakres funkcjonalności interfejsu o takie elementy jak:

• interaktywne, płynne przesuwanie mapy, bez przeładowywania strony,

• moŜliwość nawigowania klawiaturą (powiększanie, przesuwanie),

• powiększanie do wcześniej ustalonej skali

• obsługa paska skali, legendy oraz mapowanie klawiszy

• opcjonalna kontrola nad warstwami ze strony klienckiej – warstwy moŜna

włączać i wyłączać bez potrzeby przeładowywania strony, jednak kontrola

warstw obniŜa wydajność, powodem jest ściąganie przez przeglądarkę większej

ilości danych na raz, moŜe to równieŜ spowolnić interakcje z mapą w

przeglądarce.

Gotowe produkty oparte o Ka-Map charakteryzują się prostotą obsługi i pomimo

tego, Ŝe działają On-line w Internecie pozwalają na płynne i swobodne poruszanie się

po mapie. Aplikacje Internetowe, które nie posiadają zaimplementowanych funkcji

płynnego przesuwanie i przybliŜania, stają się mniej intuicyjne w obsłudze i często



38

nawigując, moŜna stracić Ŝądany punkt z pola widzenia. PoniŜszy obraz prezentuje,

gotową aplikację webową stworzoną przy pomocy Ka-Map, działającą na MapServerze.

Rysunek 7. Aplikacja stworzona przy uŜyciu narzędzi Ka-Map [http://www.ominiverdi.org]

Carto-Web [www, Maptools, 2007].

Jest wszechstronnym narzędziem pozwalającym tworzyć zaawansowane (jak na

moŜliwości Internetu) systemy GIS. Stanowi on szkielet na którym moŜna budować

oraz wzbogacać aplikacje typu WebGIS. System działa w oparciu o rozwiązania

oferowane prze UMN MapServer i posiada licencje GPL(GNU General Public

License). Narzędzie stworzone jest w języku PHP5 i dzięki programowaniu

zorientowanemu obiektowo, jest narzędziem składającym się z modułów, dzięki czemu

jest łatwo rozszerzalne o nowe funkcje. Działa na systemach z rodziny zarówno

Windows jak i Unix, współpracuje przy tym z PostgreSQL/PostGIS. Jednym z

nowszych rozwiązań w Carto-Web jest zastosowanie technologii SOAP, dzięki czemu

istnieje moŜliwość podziału pracy aplikacji na kilka maszyn(rozproszenie).

Przykładowo jedna maszyna zajmuje się przechowaniem danych i ich generowaniem, a

inna obsługą aplikacji klienckich. Carto-Web posiada wbudowaną obsługę warstw

danych z serwerów WMS, posiada moŜliwość wyświetlania danych zarówno

rastrowych jak i wektorowych. Mapa jest obszarem aktywnym, dzięki czemu moŜemy



39

za pomocą kliknięcia myszą dawać zapytania dotyczące danego punktu, obiektu.

Dodatkowo funkcjonalność Carto-Web pozwala na dodawanie na mapę swoich

punktów, jak równieŜ zachowywanie widoków uŜytkowników.

Rysunek 8. Carto-Web, przykład implementacji i funkcjonalności [http://www.cartoweb.org]

MapBender [www, Maptools, 2007].

MapBender jest projektem open source Geospatial Foundation. Pozwala na

płynną nawigację po mapach świata, wielowarstwowość, korzystanie z warstw WMS,

dodawanie własnych punktów. Całość renderowana jest poprzez MapServer, dane

przechowywane są w formie bazy PostgreSQL z rozszerzeniem PostGIS. Narzędzie

wspiera aplikacje Webmappingu i WebGISu stworzone w PHP, Javascript i XML.

Mapbender jest skonstruowany tak, aby w pełni obsługiwał standardy OGC takie jak

WMS. Jego dodatkowym atutem jest moŜliwość stworzenia aplikacji webowej w której

kaŜdy z uŜytkowników, po autoryzacji mógłby zarządzać własnym interfejsem i

tworzyć swój własny projekt, lub przynaleŜeć do jakiejś grupy uŜytkowników

tworzących coś razem.



40

Rysunek 9. Map Bender, przykładowa aplikacja,

[http://wms1.ccgis.de/mapbender2/frames/index.php?&gui_id=mapbender].

PowyŜsza implementacja stworzona przy wykorzystaniu MapBendera,

demonstruje wielowarstwowość. Na podstawową warstwę topografii terenu, nałoŜone

są punkty które wykazują zarejestrowanych uŜytkowników MapBendera. Wiele warstw

dostępnych na liście nie jest niestety aktywna, jednak jest to tylko wersja

demonstracyjna. Narzędzie jest darmowe, i daje duŜe moŜliwości rozbudowy.

MapLab [www, Maptools, 2007].



41

Jest to gotowy pakiet trzech narzędzie, pozwalający na efektywne i intuicyjne

zarządzanie i tworzenie aplikacji Webmapping i serwerów map opartych o MapServer.

Środowisko jest oparte o licencję open source, czyli moŜe być wykorzystywane za

darmo w swoich własnych aplikacjach. Licencja udostępnia teŜ kod źródłowy narzędzi.

W skład pakietu wchodzą: MapEdit, MapBrowser i GMapFactory.

• MapEdit – jest narzędziem które pozwala w sposób wizualny administrować

plikami map. Pozwala na pełną kontrole wszystkich aspektów pliku mapy

(*.map) oraz czuwa na poprawnością jego struktury. Do modyfikacji

parametrów mapy, Map Edit posiada specjalnie przygotowany interfejs,

bazowany na formularzu. Dodatkowymi funkcjami są: podgląd mapy wraz z

pełną nawigacją oraz dostęp do plików raw mapfile.

• MapBrowser – narzędzie wspomagające wizualną selekcję danych

przestrzennych z lokalnych źródeł oraz ze źródeł WMS. MoŜe być równieŜ

uŜywane do tworzenia specyficznych – kluczowych widoków map, jak równieŜ

do określania wielkości map i dostępnych jej rzutów. Dzięki temu modułowi

MapLab staje się przeglądarką serwerów kompatybilnych ze standardem WMS.

• GMapFactory – intuicyjne narzędzie do szybkiego tworzenia i rozmieszczania

aplikacji webmappingu. GMapFactory moŜe być uŜywany do definiowania

układów aplikacji i ustalania które z interfejsów obsługi map do tych układów

dołączyć.

ROSA Java Applet [www, Maptools, 2007].

Rosa jest apletem Javy który wspomaga działanie aplikacji webowych po stronie

serwera, poprzez dodanie kilku funkcji do strony klienta. Głównym celem apletu jest

rozszerzenie formularzy HTML. Polecenie:

<INPUT TYPE=IMAGE ... > - wyświetla obrazy rastrowe (GIF, JPEG, PNG) na

których mogą zostać wykonane dodatkowe interakcje z przypisanymi im funkcjami. Są

to: pojedyncze kliknięcie, przeciąganie prostokąta, oraz wykorzystanie elipsy, czy linii

łamanej do definiowania obszaru zaznaczenia. Dodatkowo moŜna oprogramować pasek

narzędzi lub „pływające” przyciski z róŜnorodną funkcjonalnością im przypisaną.



42

Informacje zebrane poprzez interakcję uŜytkownika z polem <INPUT…..> zostaną

zwrócone jako wcześniej zdefiniowane parametry formularza .

Java Rosa jest równieŜ oprogramowaniem open source, jej uŜytkowanie nie jest

płatne przy tworzeniu własnych aplikacji.

MapServer - korzyści

UMN MapServer jest potęŜnym narzędziem do tworzenia aplikacji

Webmappingu oraz WebGISu. Jego uniwersalność, oraz wspomaganie przez wiele

dodatkowych narzędzi jest tak duŜa, iŜ często cięŜko zdecydować z jakiego kompletu

rozszerzeń skorzystać. Zaawansowani uŜytkownicy mogą tworzyć swoje własne

narzędzia wspomagające prace z MapServerem. MapServer jest najbardziej popularnym

bezpłatnym narzędziem do pracy z mapami w Internecie.

4.1.2. Geoserver [www, docs.codehaus.org]

GeoServer jest serwerem umoŜliwiającym, podobnie jak UMN MapServer,

prezentacje, oraz edycje danych przestrzennych w Internecie. Projekt posiada licencje

open source. Jego zaletą jest pełna obsługa funkcji dostępnych w standardach WMS i

WFS-T określonych przez specyfikację OGC.

GeoServer pozwala na publikacje map/obrazów (przy uŜyciu WMS), danych

(WFS), oraz pozwala uŜytkownikom na aktualizowanie, kasowanie i dodawanie danych

geograficznych (poprzez WFS-T). Dzięki obsłudze standardów GeoServer operuje m.in.

na formatach: JPEG, PNG, SVG, KML/KMZ, GML, PDF, Shapefiles.

Aplikacja napisana jest w języku Java, i działa w oparciu o MapTools, które

szczegółowo zostały omówione przy MapServerze.

GeoServer pozwala na pracę w Internecie poprzez dodatek MapBuilder, oraz

UDig i GVSig. UDig i GVSig są interfejsami korzystającymi z danych online, nie

zaleŜnie od przeglądarki.



43

Rysunek 10. Schemat pracy GeoSerwera w Internecie

[2007-04-27, docs.codehaus.org]

Główne cechy GeoServer: [docs.codehaus.org]

• Pełna współpraca ze specyfikacjami WMS i WFS

• Łatwy w uŜyciu webowy interfejs konfiguracyjny

• Wsparcie dla formatów PostGIS, Shapefile, ArcSDE, DB2, Oracle, VPF,

MySQL, MapInfo.,

• Zmiany rzutów „w locie” ,

• Tworzenie map w formacie jpg, gif, png, SVG i KML,

• Dane wektorowe dostępne jako GML oraz jako Shapefiles poprzez WFS,

• Obrazy generowane z efektem Anti-Aliasing(wygładzanie krawędzi),

• Dane przesyłane strumieniowo,

• Obsługa transakcji bazodanowych,

• Walidacja wprowadzanych danych,

• Java(J2EE) – działanie na Serwletach Javy – moŜliwość uruchomienia na kaŜdej

maszynie obsługującej serwlety,

• Przejrzysty kod źródłowy, pozwalający na łatwą rozbudowę (open source)

• MoŜliwość dołączania obsługi nowych formatów danych, bez konieczności

rekompilacji aplikacji. Wszystko odbywa się poprzez GeoTools DaraStores, i

jest dodawane jako plug-in.

• Współpraca z MapBuilderem – klientem Webmappingu stworzonym w AJAX

GeoServer jest narzędziem o wielkich moŜliwościach, dzięki obsłudze coraz

bardziej popularnych standardów OGC, pozwala na łączenie wielu warstw i tworzeniu

ciekawych analiz przestrzennych. W Internecie jest wiele przykładów działającego

GeoServera. Jednym z wyników działania GeoServera jest mapa koncentracji ozonu

wizualizowana satelitarnym zdjęciu pochodzącym z serwera WMS NASA.



44

Rysunek 11. GeoServer - wizualizacja ilości ozonu na powierzchni ziemi

[http://smoke-fire.us:8080/geoserver/data/quickWMS/alex_devel.jsp]

Rysunek 12. GeoServer i Flash - mapa gruntów w USA

[http://www.cei.psu.edu/soiltool/semtool_phase2.html]



45

PowyŜszym przykładem jest działająca aplikacja webowa oparta na technologii

Flash, słuŜąca prezentacji rodzajów i nazw gruntów.

Geoserver stanowi podobne rozwiązanie do MapServera, jego główną róŜnicą

jest technologia uŜywana przy kodowaniu aplikacji – JAVA. Jego funkcjonalność jest

mniejsza od MapServera, lecz wciąŜ się rozwija. MapServer i GeoServer współpracują

z tymi samymi narzędziami wspomagającymi obsługę danych i wizualizację map –

MapTools.

4.1.3. PostGIS [www.postgis.refractions.net,2007]

PostGIS wzbogaca bazy danych PostgreSQL o obsługę obiektów

geograficznych. Dzięki temu pakietowi, serwer PostgreSQL moŜe być wykorzystany

jako baza danych przestrzennych dla systemów WebGIS i Webmapping.

Oprogramowanie to opiera się o specyfikację „Simple Features Specyfication for SQL”

[OGC, 2007]. PostGIS dostępny jest w ramach licencji General Public License GPL.

PostGIS jest projektem badawczym przestrzennych technologii bazodanowych,

prowadzonym przez Refraction Research.

Cechy PostGIS

• Praca w oparciu o standardy OGC,

• Obsługa reprezentacji obiektów przestrzennych, zarówno tekstowych jak i

binarnych

• Zaawansowanie indeksowanie przestrzenne

• Analizy geoprzestrzenne

4.1.4. Biblioteka PROJ[proj.maptools.org,2007]

Jest to pakiet oprogramowania wspomagający obsługę odwzorowań i

transformacji układów współrzędnych. PROJ (Cartographic Projections Library)

umoŜliwia dokonywanie przekształceń pomiędzy w podstawowymi systemami

transformacji układów przestrzennych [www, UMN MapServer]. Biblioteka PROJ jest

wykorzystywana między innymi w oprogramowaniu MapServer, czy GRASS.



46

4.1.5. Biblioteka GDAL Geospatial Data Abstraction Library [www, GDAL].

Biblioteka rastrowych geoprzestrzennych formatów danych [www, GDAL].

Zapewnia jednolity interfejs dostępu do danych. Obsługuje około 65 róŜnych formatów,

najbardziej popularne to:

• Arc/Info ASCII Grid

• Arc/Info Binary Grid (.adf)

• Microsoft Windows Device Independent Bitmap (.bmp) BMP

• VTP Binary Terrain Format (.bt)

• ESRI .hdr Labelled EHdr

• Graphics Interchange Format (.gif) GIF

• format rastrowy GRASS

• TIFF / GeoTIFF (.tif) GTiff

• JPEG JFIF (.jpg)

GDAL jest uŜywany przez MapSerwer oraz pakiet GRASS. Dzięki temu

aplikacja obsługuje większość uŜywanych w systemach GIS formatów danych. Nie

potrzebne są zewnętrzne narzędzia transformujące dane.

4.1.6. Visual Basic GIS [www,VisualBasicGIS, 2007]

Visual Basic .NET GIS jest biblioteką która umoŜliwia implementacje funkcji

GIS we własnych aplikacjach. Współpracuje w MapServerem. Głównym załoŜeniem

przy tworzeniu biblioteki, było stworzenie alternatywy dla komercyjnych rozwiązań

takich jak MapObjects

Funkcje VB.NET GIS:

• obsługa wielu warstw

• obsługa formatu ESRI shape,

• obsługa formatów rastrowych geoTIFF, TIFF, JPG,

• funkcje umoŜliwiające przeglądanie map,

• moŜliwość stosowania zapytań do danych.



47

Dzięki bibliotece VisualBasicGIS moŜemy wykorzystać funkcjonalność

MapServera w środowisku .NET. Oprogramowanie udostępnione jest na licencji

GPL(General Public License)

4.1.7. GMT - Generic Mapping Tools [http://gmt.soest.hawaii.edu/]

Generic Mapping Tools to zestaw około 60 programów, które umoŜliwiają prace

z danymi geograficznymi (filtrowanie, transformacje współrzędnych). Pozwala na

tworzenie obrazów EPS (Encapsulated Postscript File) od najprostszych płaskich

obrazków, poprzez mapy konturowe do widoków trójwymiarowych ze sztucznym

oświetleniem. GMT posiada obsługę 30 rodzajów rzutowania i transformacji map, które

wspierają takie dane jak: rzeki, granice państw, linie brzegowe. Całość udostępniana

jest na licencji GPL.

4.1.8. OpenMap [http://openmap.bbn.com]

OpenMap jest oparty o technologie JavaBeans. Dzięki niemu moŜemy tworzyć

aplikacje oraz aplety z dostępem do popularnych w GIS baz danych. OpenMap pozwala

na manipulacje i przeglądanie danych przestrzennych.

OpenMap wykorzystuje odpowiednio przygotowane biblioteki Java do

odczytywania i przetwarzania danych geograficznych, oraz ich prezentacji. Wszystkie

operacje uŜytkownik wykonuje poprzez interfejs uŜytkownika.

Rysunek 13. Architektura OpenMap [http://openmap.bbn.com]



48

Kluczowymi komponentami JavaBeans z których korzysta OpenMap są:

MapHandler – jest centralnym komponentem, który pozwala na zarządzanie i

łączenie elementów OpenMap w bardzo elastyczny sposób. MapHandler moŜe być

postrzegany jako mapa koncepcyjna, która zawiera elementy pozwalające zarządzać

warstwami, kontrolą rzutowań, oraz obsługą myszy.

MapBean – jest to „płótno do rysowania” które pochodzi z Swing JComponent

Java class. MapBean pozwala na nanoszenie warstw hierarchicznie, zarządzanie nimi,

przesuwanie i zarządzanie widokami.

Rysunek 14.Struktura MapBean - zarządzanie warstwami w OpenMap

[http://openmap.bbn.com]

Open Map pozwala na obsługę:

• VPF (Vector Format Product) wraz z VMAP (Vector Map) i DCW (Digital

Chart of the World),

• RPF (Rich Parse Entry File Format) wraz z CADRG (Compressed Arc Digitized

Raster Graphics) i CIB (Controlled Image Base), format shape, Nexrad i MIF.

OpenMap pozwala na tworzenie własnych warstw map oraz pluginów, w celu

prezentacji danych uŜytkownika. Dzięki specyfice narzędzia, moŜliwe jest połączenie



49

danych z wielu źródeł w pojedynczy system GIS. Ponadto OpenMap korzysta ze

standardowych klas Javy.

Narzędzi do tworzenia map w Internecie jest jeszcze więcej, istnieją systemy

pozwalające na generowanie map nawet formacie PDF. WebMapping staje się coraz

bardziej modną dziedziną, duŜe korporacje zajmujące się systemami GIS zaczynają

zmieniać strategie marketingowe i starają się swoje systemy zaprezentować w

Internecie. PowyŜej przedstawiłem bezpłatne narzędzia do tworzenia aplikacji które

pozwalają na manipulacje danymi, i tworzenie własnych analiz przestrzennych, tych

najprostszych – stanowiących mapy dojazdu, aŜ do tych bardziej zaawansowanych,

które umoŜliwiają określanie róŜnych zjawisk środowiskowych. Jaką funkcjonalność

posiadać będą aplikacje stworzone tymi narzędziami, określamy my, podczas ich

implementacji. Ograniczenia jakie się tu pojawiają to obok wyobraźni i doświadczenia

programisty, jakość i szczegółowość dostępnych danych. Dane bezpłatne istnieją w

Internecie, są udostępniane poprzez serwery takie jak WMS, jednak nie stanowią one

tak potęŜnych zasobów jakie posiadają firmy komercyjne, takie jak ESRI czy

TerraMetrics.

Jednak obserwując rozwój otwartego oprogramowania i danych GIS, moŜna

spekulować, Ŝe juŜ w niedługim czasie, bezpłatne systemy Webmappingu i WebGISu

nie będą odbiegać funkcjonalnością i jakością od obecnych komercyjnych systemów

GIS posiadających moduły on-line.



50

4.2. Aplikacje darmowe

W dostępnym oprogramowaniu z dziedziny GIS moŜna napotkać rozbudowane

aplikacje „standalone”, które są silną alternatywą dla płatnego oprogramowania. Ich

duŜą zaletą jest współpraca z róŜnymi formatami danych. Programy takie początkowo

słuŜyły tworzeniu własnych map o zadanej tematyce, na podstawie posiadanych

danych. Kiedy problem z dostępnością informacji został rozwiązany poprzez

specyfikacje OGC, które wypromowały serwery danych WMS, WFS, do darmowych

aplikacji GIS zostały włączone moduły pozwalające na korzystanie z danych on-line.

Poprzez moŜliwość globalnego dostępu do danych, podział na aplikacje

niezaleŜne oraz „klient-serwer” zaczyna się zacierać.

Oto przykłady największych darmowych systemów GIS, posiadających

moŜliwość korzystania z danych on-line.

4.2.1. GRASS

Grass (Geographic Resources Analysis Support System), jest pakietem

oprogramowania GIS uŜywanym do zarządzania danymi przestrzennymi,

przetwarzaniem obrazów, produkcją grafiki, modelowaniem przestrzennym i

wizualizacją wielu typów danych. Jest rozpowszechniany na licencji open source GNU

General Public License.[WWW, grass.itc.it, 2007]

Grass powstał na potrzeby U.S Army Construction Engineering Research

Laboratories, jako narzędzie do zarządzania zagospodarowywaniem terenów i

planowania rozwoju środowiska przez armię. W kolejnych etapach tworzenia, GRASS

ewoluował do potęŜnego narzędzia z szerokim zakresem aplikacji słuŜących wielu

dziedziną badań naukowych. Obecnie Grass uŜywany jest zarówno przez środowiska

akademickie całego świata, oraz przez rządowe agencje takie jak NASA, NOAA itp.

Obecnie najnowszą wersją jest Grass 6.2.1 (dane na dzień 02.05.2007) [WWW,

grass.itc.it, 2007]



51

Cechy Grass`a [WWW, grass.itc.it, 2007]

Pakiet Grass zawiera ponad 350 programów i narzędzi do renderowania map i

obrazów, przetwarzania danych rastrowych oraz wektorowych jak równieŜ do

zarządzania, tworzenia i przechowywania wszelakich danych przestrzennych. System

posiada intuicyjny interfejs graficzny, oraz moŜliwość sterowania z linii poleceń

systemu operacyjnego.

Rysunek 15. Interfejs graficzny w GRASS.

GRASS pozwala tworzyć „grupy robocze” poprzez moduł Location/Mapset.

Pomysł polega na udostępnianiu danych poprzez NFS(Network File System). Dane

znajdują się na centralnym serwerze, a kaŜda z grup moŜe jednocześnie pracowac na

bazie danych dotyczącej jej projektu.

W przetwarzaniu danych GRASS pozwala na:

• Analizy przestrzenne

• Generowanie map

• Wizualizacje map (2D i 3D)

• Generowanie danych na podstawie dostępnych modeli

• Łączność z bazami danych



52

Obsługa platform [WWW, grass.itc.it, 2007]:

GRASS napisany jest w języku ANSI-C. Systemy na których moŜna go

uruchomić to:

• GNU/Linux (Intel, PowerPC, Sun, ...)

• Solaris (SPARC, i86),

• SGI IRIX,

• HP UX,

• Mac OS X (Darwin),

• IBM AIX,

• BSD-Unix variants,

• FreeBSD,

• CRAY Unicos,

• iPAQ/Linux handhelds and other UNIX compliant platforms (32/64bit),

• dodatkowo MS-Windows

Obsługa formatów i danych [WWW, grass.itc.it, 2007]:

• Dane rastrowe, poprzez bibliotekę GDAL. Przykłady: (ASCII, ARC/GRID, E00,

GIF, GMT, TIF, PNG, ERDAS LAN, Vis5D, SURFER (.grd)).

• Obrazy: CEOS (SAR, SRTM, LANDSAT7 itp.), ERDAS LAN, HDF,

LANDSAT TM/MSS, zdjęcia lotnicze NHAP , SAR, SPOT)

• Dane wektorowe, poprzez bibliotekę OGR. Przykłady: ASCII, ARC/INFO

ungenerate, ARC/INFO E00, ArcView SHAPE, BIL, DLG (U.S.), DXF,

DXF3D, GMT, GPS-ASCII, USGS-DEM, IDRISI, MOSS, MapInfo MIF,

TIGER, VRML, ...

Zakres moŜliwych zastosowań pakietu GRASS jest bardzo szeroki. PoniŜej kilka z

nich:

• Geologia

• Geofizyka

• Hydrologia

• Epidemiologia

• Biologia



53

• Zarządzanie obszarami leśnymi

• Monitorowanie poŜarów

• Monitorowanie zanieczyszczeń

• Zanieczyszczenia

• Monitorowanie środowiska

• Modele klimatyczne i atmosferyczne

• Modele powodzi …i wiele innych

Rysunek 16. Przykład analizy przestrzennej 3D w GRASS - prezentacja budynków w mieście

Trento, Włochy. źródło: [www, grass.itc.it, 2007]

Moim zdaniem GRASS jest najbardziej rozbudowanym pakietem, dostępny za

darmo, który swoim działaniem obejmuje bardzo wiele tematów badanych w systemach

GIS. Jego rozwój przyspieszają podąŜanie za standardami OGC. Aplikacja ma

moŜliwość korzystania z danych ONLINE poprzez serwery WMS i WFS, dzięki czemu

tworzenie własnych map jest proste. Dodatkowo GRASS jest środowiskiem które

moŜna łatwo rozbudowywać o nowe moduły. Na stronie GRASS`a dostępna jest

instrukcja dla programistów, dzięki której moŜna samemu dostosować system GRASS

na własne potrzeby.



54

4.2.2. QuantumGIS [www, qgis.org, 2007]

Quantum GIS (QGIS) jest systemem GIS typu open source. Pracuje na

systemach takich jak Linux, Unix, Mac OS X i Windows. Jego duŜą zaletą jest

przyjazny, przejrzysty interfejs uŜytkownika, oraz łatwość uŜytkowania. QGIS

obsługuje dane rastrowe, wektorowe oraz formaty bazodanowe.

Rysunek 17. Interfejs QuantumGIS [opracowanie własne]

QuantumGIS posiada wiele interesujących funkcji:

• obsługa danych rastrowych i wektorowych

• moŜliwość integracji z GRASS

• architektura pozwalająca na stosowanie pluginów

• narzędzia do digitalizacji

• narzędzie do komponowania map

• panel podglądu



55

• moŜliwość identyfikacji/selekcji obiektów

• wyświetlanie atrybutów

• nadawanie etykiet cechą.

Zestaw pluginów dostępnych w QuantumGIS zawiera dodatki takie jak: obsługa

systemów GPS, plugin importujący dane z PostGIS czy np. plugin pozwalający

wyświetlać warstwy z GRASS.

Dzięki aplikacji QuantumGIS moŜemy, przeglądać i edytować własne dane

przestrzenne, jak równieŜ pliki shape (ESRI), warstwy z GRASS i dane z baz PostGIS.

QuantumGIS wyświetla równieŜ dane wektorowe takie jak TIFF, JPG, ArcInfo grids,

rastry GRASS oraz DEM. Pozwala na tworzenie nowych warstw wektorowych, jak

równieŜ na wyświetlanie innych róŜnorodnych formatów wektorowych włącznie z

formatami ArcInfo, MapInfo.

QuantumGIS stanowi doskonałe narzędzie do poznawania świata GIS. Jest

prosty w obsłudze, bezpłatny i posiada wbudowany dostęp do danych WMS. MoŜna

zacząć z nim prace bez posiadania jakiegokolwiek doświadczenia, i co najwaŜniejsze,

nie potrzeba posiadać przygotowanych swoich danych. Dzięki modułowi ON-LINE,

QGIS łączy się z serwerami WMS i pobiera warstwy danych które nas interesują.

QGIS posiada moŜliwość integracji z GRASS, co dla bardziej wymagających

uŜytkowników jest wielką zaletą. Mapy jakie stworzymy korzystając z QuantumGIS

moŜemy eksportować do wielu formatów.

Systemy darmowe, które przedstawiłem są doskonałym przykładem na to, Ŝe w

większości przypadków nie ma potrzeby wydawania pieniędzy na zaawansowane

aplikacje typu MapInfo, czy ArcInfo. System GRASS pozwala osiągnąć podobne

wyniki pracy duŜo tańszym kosztem. Wymagane jest przeszkolenie w obsłudze takiej

aplikacji, poniewaŜ jej architektura jest na razie bardziej skomplikowana niŜ systemów

komercyjnych. Warto jednak inwestować w aplikacje tworzone przez środowiska open

source. Często zdarza się tak, Ŝe najnowsze rozwiązania komercyjnych systemów

najpierw rodzą się w oprogramowaniu open source. Jeśli jest odwrotnie, programiści

szybko reagują i podąŜają za rozwojem komercyjnych aplikacji.



56

4.3. Aplikacje komercyjne

Aplikacje komercyjne z dziedziny GIS są aplikacjami których rozwój

zapoczątkowały takie firmy jak ESRI czy Intergraph. Istnieją one na rynku od

kilkudziesięciu lat. Zawdzięcza się im większość pomysłów i rozwiązań obecnie

stosowanych we wszystkich aplikacjach Webmappingu i WebGIS. DuŜa część

funkcjonalności została objęta specyfikacjami, a kaŜde nowe rozwiązania nadają postęp

rozwojowi tych systemów.

W wielu przypadkach zastosowań, systemy komercyjne stanowią lepszy wybór,

niŜ darmowe, główną zaletą są szkolenia w obsłudze, jak równieŜ wieloletnie wsparcie

techniczne oferowane przy zakupie pakietu oprogramowania.

Największą barierą w stosowaniu aplikacji komercyjnych przez firmy, jest ich

cena. W zaleŜności od złoŜoności oprogramowania i od ich przeznaczenia i

funkcjonalności, ceny oscylują od kilku tysięcy złotych do kilkunastu tysięcy dolarów.

PoniŜej przedstawiam główne systemy komercyjne z dziedziny internetowych

technologii GIS.

4.3.1. ESRI – ArcGisServer, ArcIMS i ArcSDE

ArcGIS Server – „serwer aplikacji GIS, który oferuje funkcje GIS dla całej

organizacji zachowując jednocześnie centralne zarządzanie danymi i obsługę aplikacji.

Jego funkcjonalność obejmuje: funkcje kartograficzne, geokodowanie, zapytania

przestrzenne, edycję, śledzenie obiektów i złoŜone analizy. Aplikacje zbudowane w

oparciu o ArcGIS Server mogą być uŜywane przez klientów przeglądarkowych,

niestandardowe aplikacje oraz klientów ArcGIS Desktop. ArcGIS Server wykorzystuje

popularne środowiska programistyczne (Java, C++, .NET, COM).” [www, Esri, 2007]

Dzięki oprogramowaniu ArcGIS Server, moŜna stworzyć po stronie serwera

aplikacje, do której istnieje dostęp w wewnętrznym intranecie firmy. Nie wymaga to

instalowania po stronie klienckiej w firmie specjalnego oprogramowania, a umoŜliwia

korzystanie z rozszerzonych moŜliwości GIS i danych zawartych w ArcGIS Server.

[www, Esri, 2007]



57

ArcIMS – „ słuŜy do dystrybucji danych i aplikacji GIS za pośrednictwem

Internetu. Jest platformą umoŜliwiającą wymianę i współuŜytkowanie zbiorów danych

w sieci (Internet lub Intranet). [www, Esri, 2007]

ArcIMS stosowany jest przy tworzeniu aplikacji do których dostęp odbywa się

przez przeglądarkę klienta w Internecie bądź Intranecie, dotyczących prezentacji danych

przestrzennych z dziedziny GIS. Dzięki ArcIMS, moŜna tworzyć portale udostępniające

interaktywne mapy. ArcIMS działa w architekturze klient-serwer. śądanie klienta

przesyłane jest do serwera, gdzie generowane są Ŝądane informacje i przesyłane są w

określonej formie do przeglądarki klienta.

NajwaŜniejsze cechy oprogramowania, wg. producenta: [www, Esri, 2007]

• UmoŜliwia integrowanie danych przechowywanych w lokalnych bazach danych,

z danymi dostępnymi poprzez Internet

• Ułatwia projektowanie, tworzenie i zarządzanie stron www

• DuŜa skalowalność i elastyczność architektury serwerów

• Dynamiczna edycja map

• Wysoka jakość udostępnianych opracowań kartograficznych

• Prosta instalacja, wdroŜenie i zarządzanie systemem

• Otwarte i skalowalne środowisko

• Wielorzędowa architektura

• Strumieniowe przesyłanie danych wektorowych

Na stronie internetowej producenta – ESRI, jest zamieszczony wpis:

„ArcIMS jest jedynym oprogramowaniem, które umoŜliwia symultaniczne przeglądanie

danych zgromadzonych w lokalnej bazie danych oraz w bazach dostępnych za pomocą

Internetu, zarówno w formacie rastrowym jak i wektorowym.” [www, Esri, 2007]

Co jest nieprawdą! Bardzo wiele aplikacji Webmappingu i WebGISu, potrafi

jednocześnie wyświetlać dane rastrowe i wektorowe. ArcIMS ma całą masę alternatyw

w świecie open source.



58

Według informacji zawartych w artykule „Porównanie produktów typu

Mapserver” z portalu geostrada.com z dnia 4 czerwca 2006 – cena oprogramowania

ArcIMS wynosiła ok. 10 000$ + opłaty roczne.

ArcSDE – [www, Esri, 2007] Jest serwerem danych przestrzennych, cechuje się

obiektowością i współpracą z komercyjnymi systemami relacyjnych baz danych, takimi

jak:

• IBM DB2 Universal Database (UDB)

• INFORMIX Dynamic Server

• Microsoft SQL Server

• Oracle 8i (32 Bit)




Według ESRI z bazą danych zaopatrzoną w ArcSDE współpracują produkty:

• ArcInfo

• ArcViewGIS

• ArcExplorer

• Aplikacje MapObjects

• Oprogramowanie AutoCad

• Oprogramowanie Microstation

• Aplikacje uŜytkowników oparte na tym oprogramowaniu

Dodatkowo naleŜy dodać, Ŝe format danych ArcSDE stanowi jeden z wejściowych

formatów danych aplikacji open source - MapServer

Właściwości i funkcje ArcSDE wg ESRI [www, Esri, 2007]

• elastyczność i efektywność działania – ArcSDE rozdziela obciąŜenie aplikacji

pomiędzy serwer bazodanowy, klientów oraz serwer ArcSDE.

• przenośność bazy danych - ArcSDE pozwala na przenoszenie danych poprzez

eksport i import danych pomiędzy róŜnymi bazami danych

• integralność danych - ArcSDE zapewnia integralność z bazą danych takich

obiektów jak: punkty, linie i poligony, nie pozwala na dodanie błędnych



59

informacji geometrycznych (następuje walidacja ciągłości, domknięcia

obiektów).

• API - interfejs programowania – ArcSDE posiada środowisko programistyczne

dostępne poprzez języki programowania C i Java API dla zapytań.

4.3.2. INTERGRAPH – GeoMedia Web Map

Firma Intergraph, a dokładniej jej oddział Intergraph Mapping and GeoSpatial

Solutions, posiada rozwiązania związane z mappingiem zwane GeoMedia Web Map i

Web Map Proffesional.

GeoMedia WebMap (GWM) jest aplikacją słuŜącą do administrowania danymi

udostępnianymi w Internecie/intranecie. Istnieje moŜliwość publikowania danych z

róŜnych źródeł, zapisanych w róŜnych formatów, bez potrzeby ich fizycznego

kopiowania czy importu do własnej bazy.[www, Intergraph, 2007]

WebMap obsługuje formaty: .[www, Intergraph, 2007 oraz Geostrada,2006]

• MGE - INTERGRAPH

• MicroStation - Bentley,

• AutoCad - Autodesk,

• ArcView - ESRI,

• ArcInfo - ESRI,

• MapInfo,

• FRAMME GeoMedia Professional/OracleSC

• Oracle9i,

• Microsoft SQL Server,

• Microsoft Access,

• IBM DB2,

• GML, a takŜe serwer plików danych tekstowych i ODBC.

• Rastry - Bitmap, JPEG, TIFF, GeoTIFF, MrSID, ECW, USGS DOQ, CCITTG4

GeoMedia WebMap generuje mapy na podstawie zapytań klienta w formacie

wektorowym CGM, rastrowym JPG lub PGN. Po stronie klienta mapa moŜe być

wyświetlana w kontrolce ActiveCGM lub aplecie java MapViewer. Wygenerowane



60

mapy posiadają pewne cechy, które mogą być wyświetlane w postaci podpowiedzi (ang.

Tooltip) po najechaniu myszką na dany obiekt. Ponadto kliknięcie myszką na obiekcie

moŜe powodować zdefiniowaną wcześniej przez projektanta akcję. MoŜe to być np.

przeczytanie informacji z bazy a następnie wyświetlenie okna ze wszystkim lub tylko z

pewnymi atrybutami obiektu. [www, Intergraph, 2007]

„GeoMedia WebMap pozwalają na generowanie zapytań do bazy, na

przeprowadzanie róŜnego rodzaju analiz a takŜe na tworzenie map tematycznych.

Istnieją moŜliwości zmiany definicji prezentacji graficznej obiektów a takŜe

definiowanie zakresu skalowego, w jakim dany obiekt ma być widoczny na mapie.

Dzięki temu moŜna wprowadzić generalizację która spowoduje, Ŝe przy małej skali

wyświetlane będą tylko niektóre obiekty, natomiast w miarę powiększania obrazu klient

otrzymywać będzie coraz szczegółowsze informacje. Obiekty o złoŜonej geometrii

mogą być uproszczone w zaleŜności od wyświetlanej skali i w takiej postaci wysyłane

do przeglądarki WWW.” [www, Intergraph, 2007]

„GeoMedia WebMap Professional rozszerza podstawową funkcjonalność

GeoMedia WebMap związaną z udostępnieniem danych na stronach WWW do pełnej

funkcjonalności GeoMedia. Dzięki temu, na stronach WWW istnieje moŜliwość

wykonywania praktycznie wszystkich analiz przestrzennych, które są dostępne w

GeoMedia (np. strefa buforowa, mapy tematyczne, itp.) oraz tworzenia aplikacji

Webowych umoŜliwiających uŜytkownikowi dokonywanie modyfikacji danych wprost

z przeglądarki WWW.” [www, Intergraph, 2007]

Oprogramowanie Intergraph pracuje równieŜ w oparciu o standardy:

• OGC WMS,

• WFS(-T),

• GML,

• Catalog Services,

• OGC OpenLS.

GeoMedia WebMap Professional pozwala tworzyć aplikacje o architekturze

trójwarstwowej, która określa metodologię połączenia klienta z bazą danych.

Architektura ta wyróŜnia trzy podstawowe warstwy, jakimi są: [www, Intergraph, 2007]



61

• warstwa klienta,

• warstwa zarządzająca mechanizmami przetwarzającymi dane

• warstwa bazy danych czyli serwer zajmujący się tylko i wyłącznie

wszelkimi zadaniami związanymi z bazą.

„Architektura trójwarstwowa niesie ze sobą wiele zalet. Budowanie

komponentów systemu moŜliwe jest z poziomu narzędzi programistycznych takich jak

Visual Basic czy Visual J++. Administrator systemu moŜe dowolnie replikować

komponenty i dzięki temu rozkładać moc obliczeniową na wiele stacji. Komponenty

mogą współdzielić połączenie z bazami danych co znacznie obniŜa obciąŜenie systemu

i zwiększa jego wydajność.” [www, Intergraph, 2007]



GeoMedia WebMap wynosiła ok. 8 500$.

4.3.3. IMAGIS - MapXtreme 2005

„MapXtreme pozwala on na tworzenie aplikacji mapowych oraz dodawanie

funkcjonalności mapowej do istniejących aplikacji biznesowych i rozwiązań w

środowisku desktopowym i internetowym Microsoft Windows.” [www, Mapinfo, 2007]

MapXtreme dostarcza środowisko do tworzenia aplikacji mapowych w

systemach Windows. Aplikacje mogą być tworzone na pojedyncze stanowiska, jak

równieŜ dla przeglądarek WWW. System jest zintegrowany ze środowiskiem Visual

Studio.NET. Dzięki zgodności ze standardami geoprzestrzennymi, jak równieŜ

informatycznymi, zapewnia integralność z innymi systemami tego typu. [www,

Mapinfo 2007]

Aplikacja korzysta z formatów: [www, Geostrada, 2006]

• Oracle Spatial,

• MapInfo TAB,

• .gst and .mdf MapInfo Grid,

• Northwood Grid,

• ESRI Shape files, ...



62

Jako formaty wyjściowe otrzymujemy: [www, Geostrada, 2006]

• GIF,

• SVG,

• wektor w aplikacji Java

Ponadto aplikacja umoŜliwia prace opartą o standardy WMS, WFS klient-

serwer, OpenLS.

4.3.4. TatukGIS Internet Server

TatukGIS Internet Server jest stworzony w środowisku ASP.NET i stanowi

system umoŜliwiający tworzenie i rozmieszczanie rozwiązań mapowych na stronach

sieci Internet. Aplikacje stworzone na bazie TatukGIS są kompatybilne z kaŜdą

przeglądarką HTML oraz WAP, nie wymagają Ŝadnych innych aplikacji od klienta.

TatukGIS pozwala na integracje z studiami programistycznymi ASP.NET takimi

jak: Microsoft® Web Matrix, Microsoft® Visual Studio.NET, or Borland®/CodeGear®

C#Builder™

MoŜliwości obsługi formatów danych, poprzez TatukGIS Internet Server są

olbrzymie. Oto ich lista: [www, Geostrada, 2006]

• SHP, E00, MIF/MID, TAB, DXF, DGN, TIGER, GML, VPF, GDF, SDTS,

DLG, TIFF/ GeoTIFF (uncompressed, packbits, group4, LZW), JPEG,

JPEG2000, PNG, BMP, BIL/SPOT, ECW, MrSID, IMG, PixelStore v. 2, oraz

DTM formats (ASCII GRID, FLOAT GRID, BT, DTED, ADF)

• SQL-based vector layers: OPENGIS® features for SQL implementation,

Geomedia® SQL Server & Access Warehouse, Oracle Spatial, TatukGIS SQL

format

• Obsługiwane bazy danych z danymi geometrycznymi: MSJET (MDB), MSSQL,

MySQL, Oracle, Interbase®, DB2, Advantage.

Ponadto aplikacje stworzone na bazie TatukGIS Internet Server obsługują

Standardy, dzięki którym mogą korzystać z danych zapisanych w formatach WKB,

WKT (Simple Features for SQL)



63



TatukGIS Internet Server wynosiła od ok. 600$ za najbardziej ubogą wersje – LIGHT,

do 2 000$ oraz 3 000$ dla wersji pełnych, w zaleŜności od licencji.

4.3.5. Autodesk MapGuide

„Autodesk MapGuide® Enterprise jest rozbudowaną platformą

programistyczną pozwalającą programistom szybko i łatwo tworzyć aplikacje

obsługujące dane przestrzenne dla sieci WWW i intranetu. UmoŜliwia integrowanie

danych CAD i GIS, tworzenie aplikacji, wdraŜanie w systemach Microsoft®

Windows® i Linux oraz publikowanie dla wielu uŜytkowników.” [www, Autodesk,

2007]

Funkcje serwera Autodesk MapGuide Enterprise [www, Autodesk, 2007]

• Obsługa wielu platform – system działa jako usługa w systemach Microsoft®

Windows Server® z serwerem IIS lub Apache oraz jako demon w systemie

Linux z serwerem Apache.

• Tworzenie i dostarczanie aplikacji po stronie serwera – system pozwala tworzyć

aplikacje obsługujące dane rastrowe i wektorowe.

• Obsługa wielu języków – system obsługuje .NET, JavaScript i PHP za

pośrednictwem rozszerzeń WWW,

• Agent GeoSpatial – system prezentuje dane za pośrednictwem usług WMS i

WFS, udostępniając warstwy map innym aplikacjom.

• Usługa MapAgent – system moŜna łatwo skonfigurować dla aplikacji

chronionych i niechronionych. Usługa przyjmuje Ŝądania od klientów przy

uŜyciu protokołów HTTP oraz HTTPS i działa jako usługa CGI/FastCGI w celu

uproszczenia konfigurowania serwera WWW.

• Jednoczesne połączenia - system integruje informacje przechowywane w wielu

działach i lokalizacjach. Obsługuje jednoczesne połączenia (równoległe lub

jednoczesne zapytania) z wieloma serwerami baz danych rezydującymi lokalnie

lub na systemach Unix® albo Windows dostępnymi za pośrednictwem sieci.



64

• Wbudowany model zabezpieczeń - system udostępnia elastyczną kontrolę nad

dystrybucją informacji, ułatwiając dostarczenie danych lub aplikacji tylko do

uprawnionych uŜytkowników.

• Skalowalność - Komponent serwera jest zaprojektowany tak, aby jak najlepiej

wykorzystywać moŜliwości architektury wieloprocesorowej, umoŜliwiając

powiększanie serwisu w celu obsługi większej liczby uŜytkowników. Serwery

mogą być dodawane, aby zapewnić określone usługi, jak na przykład

renderowanie map rastrowych.

• Administrowanie za pośrednictwem sieci WWW - Serwerami moŜna

administrować zdalnie z poziomu dowolnej przeglądarki. Serwery moŜna

dodawać i usuwać, konfigurować, uruchamiać i zatrzymywać. MoŜna równieŜ

konfigurować usługi i ustawienia tworzenia protokołów, które moŜna następnie

przeglądać. Istnieje takŜe moŜliwość definiowania uŜytkowników i grup.

MapGuide obsługuje formaty: [www, Geostrada, 2006]

• FDO (Autodesk Feature Data Objects).

• ESRI Shape i Spatial Data File.

• SDF, SHP, WMF, WSF, ODBC, ArcSDE, i inne

MapGuide jest dystrybuowany na licencji open source, jednak wszelakie dodatki

Autodesku dla administratorów do konfigurowania i przygotowywania danych itp. Są

dodatkowo płatne.

Systemy komercyjne wśród serwerów map są bardzo zróŜnicowane. Mniej

popularne firmy dąŜą do uatrakcyjnienia swoich ofert poprzez innowacyjność i

interoperacyjność, jednak pod względem wsparcia technicznego odbiegają od

produktów gigantów tego rynku – Intergraph czy ESRI. Z kolei profesjonalne

rozwiązania są najdroŜsze.

Firmy komercyjne, poprzez ciągłą walkę o rynek, prowadzą badania,

wzmagające rozwój dziedziny GIS (nowe funkcje, pomysły, Interoperacyjność,

standaryzacja), dlatego pomimo atrakcyjnych rozwiązań open source, nie



65

odbiegających zbyt daleko funkcjonalnością od komercyjnych aplikacji Webmappingu,

naleŜy śledzić i wspierać rozwój systemów komercyjnych – stanową one motor

napędowy wszelkiego rodzaju aplikacji związanych z nowoczesną kartografią i danymi

przestrzennymi.



66

5. TECHNOLOGIA



67

Aplikacje Webmappingu i WebGISu są bardzo zróŜnicowane, spowodowane

jest to róŜnorodnością technologii wykorzystywanych do ich tworzenia. Obsługa takiej

aplikacji odbywa się przez przeglądarkę internetową. Mapa którą chcemy obejrzeć jest

generowana na serwerze i przesłana na nasze Ŝądanie do przeglądarki z której

korzystamy, gdzie z kolei w zaleŜności od zastosowanych rozwiązań i poziomu

zaawansowania aplikacji Webmappingu, mapa moŜe być (w mniejszy lub większy

sposób) przetwarzana.

Najbardziej niezawodnym systemem przekazania danych do uŜytkownika w

formie mapy jest jej wygenerowanie na serwerze i przesłanie w formie obrazu

rastrowego (PNG, JPEG, GIF) do przeglądarki klienta. Obraz jest generowany na

podstawie danych zawartych w przestrzennej bazie danych umieszczonej na serwerze,

bądź serwerach. Przeglądarka ma za zadanie wyświetlenie otrzymanej grafiki oraz

ewentualnego jej opisu przesłanego równieŜ na podstawie danych wygenerowanych na

serwerze. Przy kaŜdej operacji wykonanej po stronie klienta, czy to przesunięciu, czy

powiększeniu, lub dodaniu jakiejś warstwy, mapa musi zostać ponownie wygenerowana

na serwerze i przesłana do klienta. Taki system ogranicza jednak funkcjonalność a

interakcja z mapą jest bardzo ograniczona.

Trendem bardziej nowoczesnym, pozwalającym na większą ingerencje w mapę,

nadającym większą funkcjonalność, ale niestety mniej kompatybilnym ze sprzętem

uŜytkownika jest rozwiązanie polegające na przesyłaniu do klienta mini aplikacji.

Aplikacje takie przejmują część funkcjonalności serwera oraz zwiększają moŜliwości

interfejsu uŜytkownika. Takie rozwiązanie daje moŜliwość przesłania do klienta obrazu

mapy który z kolei moŜe stanowić podkład w aplecie Javy. Poprzez znacznie

poszerzoną funkcjonalność, aplet moŜe stanowić narzędzie do nakładania warstw

danych przestrzennych, zyskujemy tym na funkcjonalności, a dane które nas interesują

moŜemy w czasie rzeczywistym nakładać na naszą mapę, bez konieczności ponownego

generowania obrazu na serwerze. Znacznie ułatwia i często przyspiesza to pracę.

Jesteśmy jednak zmuszeni to zainstalowania Wirtualnej Maszyny Javy. Nie jest to

wielką przeszkodą, ale stawia juŜ wymaganie przed uŜytkownikiem.

Istnieje równieŜ moŜliwość dostarczenia do klienta mapy cyfrowej w postaci

źródłowej czyli danych w postaci współrzędnych, wielkości obiektów, bądź obiektów

wektorowych itp. W takim przypadku dopiero po stronie klienta następuje generowanie



68

mapy w postaci graficznej. Do takich operacji słuŜą albo aplety Javy, lub teŜ plugin

typu SVG.

Pomimo tak róŜnych sposobów działania aplikacji Webmappingu, kaŜdy

uŜytkownik ma moŜliwość korzystać za pomocą przeglądarki z typowych dla systemów

GIS funkcji. [Litwin, Myrda 2005] :

• przeglądanie mapy,

• płynne powiększanie/pomniejszanie,

• interaktywne filtrowanie danych umieszczonych na mapie,

• wyszukiwanie obiektów naleŜących do pewnej kategorii,

• znajdowanie obiektów o określonych atrybutach opisowych,

• dokonywanie analiz przestrzennych,

• a w szczególnych przypadkach nawet edycja mapy.

5.1. Rodzaje serwisów internetowych do pracy z danymi przestrzennymi

Serwisy udostępniające dane przestrzenne mogą działać w róŜnych

architekturach. Wg autorów ksiąŜki „Systemy Informacji Geograficznej” [Litwin,

Myrda. 2005], czynnikami decydującymi o tym jaka architektura jest najlepsza w danej

sytuacji są:

• rodzaj źródła danych dla generowanych map,

• format przesyłanych danych

• ilość danych która podlega udostępnieniu

• rodzaj oprogramowani po stronie serwera i klienta

• poŜądana funkcjonalność

W zasobach Internetu oraz w wielu publikacjach moŜna spotkać podział

rodzajów serwisów określane poprzez moŜliwości klienta. Jest to podział na klienta

Cienkiego (Thin Client/Heavy Server) oraz Grubego(Thick Client/Light Server). PoniŜej



69

przedstawiam podobny podział z dodatkiem rodzaju pośredniego (klient średni) w

oparciu o ksiąŜkę „Systemy Informacji Geograficznej”. [Litwin, Myrda. 2005]

5.1.1. Cienki klient

Klient Cienki jest najczęściej spotykanym rodzajem systemu Webmappingu. W

przypadku takiego rozwiązania wszystkie operacje zlecane są przez klienta za pomocą

interfejsu WWW. Serwer otrzymuje Ŝądanie wygenerowania danego obszaru mapy w

danej skali z zadaną szczegółowością. Serwer, który z załoŜenia posiada dane, lub ma

dostęp do innych serwerów z danymi (wg. Specyfikacji WMS) musi być zdolny do

przekształcenia ich w obraz rastrowy o wymaganych (zleconych) parametrach. Obraz

taki wysyłany jest w odpowiedzi do Klienta, który w rzeczywistości jest zwykłą

przeglądarką internetową. Działanie klienta polega na odpowiednim wyświetleniu

strony HTML zawierającej obraz mapy oraz dodatkowo elementów słuŜących do

nawigacji. KaŜdy z tych elementów po kliknięciu wysyła kolejne Ŝądanie na serwer, w

celu uzyskania nowego widoku mapy. Funkcjonalność klienta jest ograniczona

technologiami programowania stron WWW, większość klientów „cienkich”

wykorzystuje dodatkowe technologie oprócz HTML pojawia się tu JavaScript który

pozwala np. na wyznaczanie kursorem obszarów którymi jesteśmy zainteresowani, przy

bardziej zaawansowanych skryptach, strony sprawiają wraŜenie mini aplikacji, skrypty

dodają efekty płynnego przesuwania, czy powiększania, co ułatwia i uprzyjemnia

przeglądanie mapy.

Bardziej zaawansowanym rodzajem serwisu internetowego do pracy z danymi

przestrzennymi jest Google Maps. Działa on równieŜ na zasadzie klienta „cienkiego”

jednak system jest napisany w grupie technologii zwanej AJAX. Ponadto system ma

dodaną zaawansowaną przeglądarkę dzięki której moŜemy wyszukać i wyświetlić na

mapie bardziej uszczegółowione dane przestrzenne. Google Maps posiada równieŜ

zaimplementowaną funkcję obliczania długości tras wraz z wygenerowanym opisem

dojazdu „krok po kroku”. Google Maps ma moŜliwość połączenia mapy standardowej

ze zdjęciami z obrazów satelitarnych. W efekcie otrzymujemy hybrydę która potrafi

wyświetlić nam wyszukiwane obiekty lub trasy na zdjęciach satelitarnych.



70

Rysunek 18. Uproszczony schemat działania klienta "cienkiego"

[opracowanie własne]

Zalety „Cienkiego” klienta [Litwin, Myrda. 2005]:

• szybkość działania (ograniczona jedynie jakością łącza);

• brak konieczności instalowania jakichkolwiek dodatków (plug-in);

• niezaleŜność od rodzaju przeglądarek;

• małe wymagania co do parametrów technicznych sprzętu po stronie klienta;

Ponadto jako zaletę moŜna wyróŜnić prostotę przy szczególnym zastosowaniu.

Jeśli tworzymy system oparty o Cienkiego Klienta, pod konkretny przypadek

zastosowania, np. samochodowa mapa polski, to system jest bardzo przejrzysty, nie

stanowi problemu w uŜytkowaniu. Niewielka ilość danych i proste wygenerowane

obrazy nie wymagają duŜej przepustowości łącza, dodatkowo całość jest bardzo

uniwersalna i daje się uruchomić nawet na nowoczesnych telefonach komórkowych.

MoŜna określić Cienkiego Klienta jako prostą aplikację kierowaną do zwykłego

uŜytkownika.

Wady „Cienkiego” klienta [Litwin, Myrda. 2005]:

• surowy interfejs;

• brak zaawansowanych funkcji związanych ze złoŜonymi interakcjami ze strony

uŜytkownika;



71

System taki z pewnością nie jest kierowany pod osoby zajmujące się róŜnego

rodzaju analizami przestrzennymi. Klient Cienki ma zaimplementowane zwykle kilka

funkcji, które nie pozwolą sprecyzować zaawansowanych zapytań.

Przykłady:

• Google Maps – http://maps.google.com

• Targeo AutoMapa - http://mapa.targeo.pl/

• Mapa Kraków.PL - http://www.mapakrakow.pl/

5.1.2. Średni klient

Klient „średni” działa dość podobnie do poprzednika. Główną róŜnicą jest to ze

podczas pracy do przeglądarki klienta nie tylko są przesyłane obrazy map. Oprócz

danych instalowany jest w przeglądarce, lub w systemie plug-in, który stanowi mini

aplikację zwiększającą funkcjonalność przy obsłudze mapy. Przykładem plug-in

instalowanego w przeglądarce jest SVG. SłuŜy on generowaniu obrazu wektorowego na

podstawie przesłanych danych. Sam w sobie ma tylko moŜliwość wizualizowania

danych, do stworzenia interakcji z grafiką tworzoną przez niego, konieczne jest

wykorzystanie języków skryptowych.

W klientach typu „średniego” najczęściej stosuję się Jave. Jest ona dostępna jako

wirtualna maszyna do systemu operacyjnego. Dzięki swojej formie Java jest niezaleŜna

od platformy na jakiej pracuje. Wyświetlanie mapy odbywa się przez przeglądarkę, ale

w formie apletu Javy. W aplecie istnieje moŜliwość prezentacji danych równieŜ

wektorowo, powiększa to znacznie funkcjonalność. Zachodzi moŜliwość nakładania

warstw wektorowych na rastrowe. Większość operacji wykonywanych w środowisku

klienta wymaga kontaktu z serwerem w celu uzupełniania danych.

Istnieją teŜ systemy nie wymagające przeglądarki internetowej do działania.

NaleŜą one do grupy Klientów „Średnich” poniewaŜ wymagają łączności z serwerem

on-line, oraz posiadają moŜliwości operowania na warstwach. Są one coraz bardziej

popularne, poniewaŜ zaskakują jakością wizualizacji, często przenosząc mapy w

trójwymiarową przestrzeń.



72

Rysunek 19. Uproszczony schemat klienta "średniego"


Zalety „Średniego” klienta [Litwin, Myrda. 2005]:

• większe moŜliwości interakcji z mapą;

• łączenie ze sobą warstw danych;

• moŜliwość tworzenia bardziej efektownych prezentacji map;

• wizualizacje trójwymiarowe;

• często – niezaleŜność od przeglądarek internetowych;

• brak konieczności posiadania danych na dysku;

Wady „Średniego” klienta [Litwin, Myrda. 2005]:

• konieczność posiadania dodatków do przeglądarki, lub pobrania odrębnej

aplikacji;

• moŜliwa niekompatybilność pomiędzy róŜnymi środowiskami;

• mniejsza uniwersalność w stosunku do Klienta Cienkiego;

Systemy tego typu stanowią zbalansowanie pomiędzy obciąŜeniem Serwera i

Klienta. Serwer nie jest tak bardzo obciąŜony dystrybucją danych, oraz generowaniem

map, za to Klient nie jest tylko aplikacją słuŜącą wyświetlaniu obrazów. Jest to

optymalne rozwiązanie.



73

Przykłady:

• Mapa małopolski. Wymagany plugin SVG i IE6.0 http://gis.wrotamalopolski.pl

• Google Earth. Odrębna aplikacja. http://earth.google.com [3D]

• TerraExplorer. Odrębna aplikacja. http://www.skylinesoft.com[3D]

5.1.3. Gruby klient Ostatnią z przedstawianych konfiguracji jest klient „gruby”. Jego specyfikacja

polega na tym, Ŝe praktycznie kaŜda operacja dotycząca danych będzie wykonana po

stronie klienta. Serwer w tym przypadku świadczy usługę dostarczania surowych

danych, oraz aplikacji która potrafi je obsługiwać. Klient otrzymuje kompletny zestaw

danych. Po ich otrzymaniu praca na danych odbywa się bez kontaktu z serwerem.

UmoŜliwia to pracę off-line.

Rysunek 20. Uproszczony schemat klienta "grubego"


Zalety „Grubego” klienta [Litwin, Myrda. 2005]:

• niezaleŜność od serwera;

• brak konieczności instalowania czegokolwiek po stronie serwera;

• serwer staje się tylko bazą danych i dystrybutorem oprogramowania;

• szybkie działanie po fazie inicjacji;

• swoboda w przekształcaniu danych;



74

Wady „Grubego” klienta [Litwin, Myrda. 2005]:

• długie uruchamianie się w przypadku duŜych ilości danych;

• stacja na której działa klient, musi charakteryzować się duŜą mocą

obliczeniową;

• moŜe istnieć konieczność zapewnienia bezpieczeństwa przesyłanych danych

GIS;

Klient „Gruby” to rozwiązanie dla osób które w znacznym stopniu zajmują się

przetwarzaniem danych. To w jaki sposób dane wykorzystają zaleŜy tylko od nich.

Serwer nie zadaje tu juŜ Ŝadnych ograniczeń, oddaje wszystko co przechowuje. Serwer

stanowi szybką bazę danych.

Przykłady

• QuantumGIS

• Grass

5.2. Webmapping od strony klienta

Systemy GIS pracujące jako odrębne aplikacje, które posiadają zasoby danych,

funkcje i interfejs prezentacji połączony w całość, wykonują wszystkie czynności oraz

Ŝądania klienta w pamięci komputera, na którym są uruchomione. Webmapping opiera

się na idei podziału tych segmentów i ich współpracy poprzez Internet. Stwarza to wiele

problemów w implementacji, poniewaŜ naleŜy dokładnie określić gdzie dana funkcja

ma być wykonywana oraz gdzie zostanie zaprezentowany jej wynik.

5.2.1. Rozszerzenia umoŜliwiaj ące działanie klienta

Aby w pełni móc wykorzystać funkcjonalność jaką oferują aplikacje

Webmappingu nie wystarczy sama przeglądarka internetowa. PoŜądane są jej

rozszerzenia, które pozwolą na większą swobodę w przekazaniu informacji do

odbiorcy. [Hachler, Allgower, Weibel, 2003], [W3C,2007]



75

HTML

The Hypertext Markup Language (HTML) – hipertekstowy język znaczników.

UŜywany jest do opisu zawartości strony internetowej. Pliki napisane w HTML są

Ŝądane z serwera przy wejściu na stronę i kolejno przesyłane do przeglądarki klienta z

wykorzystaniem protokołu HTTP (Hypertext Transfer Protocol). W przeglądarce

klienta zostają zinterpretowane i wyświetlone. Dokumenty HTML mogą zawierać w

sobie obrazy i odnośniki do innych dokumentów. Aby mieć moŜliwość wygenerowania

zapytania związanego z prezentowanym obszarem moŜemy skorzystać tylko z tzw.

„image maps”. KaŜda grafika wyświetlana w HTML moŜe posiadać czułe na kliknięcie

obszary - hiperłącza. Obszary te określane są współrzędnymi i mogą tworzyć poligony.

KaŜdy obraz moŜe zawierać wiele takich poligonów, a kaŜdy z nich posiadać odnośnik

do innego dokumentu. Dzięki wykorzystaniu „image maps” moŜemy stworzyć imitację

przybliŜania mapy, lub przenoszenia się w obszary które nas interesują, wykorzystując

do tego najprostsze narzędzie dostępne w Internecie.

HTML stwarza jednak wiele problemów, pomimo ze organizacja World Wide

Web Consortium zajmuje się standaryzacją języka, posiada on wiele starszych wersji,

które nie spełniają kryteriów specyfikacji. Te starsze wersje, lub źle zakodowane strony,

mogą róŜnić się na róŜnych przeglądarkach internetowych. W rezultacie doprowadza to

do błędnej prezentacji danych.

DHTML (Dynamic HTML) jest rozwijanym dodatkiem do HTML

pozwalającym na zmiany elementów strony internetowej podczas jej prezentacji.

Niestety nie jest teŜ w pełni objęty standaryzacją i nie współpracuje ze starymi

przeglądarkami. DHTML jest rozwinięciem funkcjonalności starego HTML poprzez

połączenie nowych znaczników, arkuszy stylów i programowania.

JavaScript

Jest to stworzony przez firmę Netscape zorientowany obiektowo skryptowy

język programowania, najczęściej stosowany na stronach WWW. Został

zaprojektowany po to aby wzbogacić funkcjonalność dokumentów internetowych.

Wprowadza interaktywność, moŜe kontrolować zachowanie przeglądarek a nawet

dynamicznie zmieniać zawartość dokumentów. Kod skryptu jest wkomponowany w

kod HTML i interpretowany w trakcie wyświetlania strony. JavaScript jest często



76

uŜywanym narzędziem przy walidacji danych podawanych w formularzach przed ich

przesłaniem, tworzy to interaktywność i ułatwia wypełnianie. JavaScript jest ściśle

powiązany z programowaniem DHTML. W przypadku wspomagania Webmappingu,

JavaScript uŜywany jest zwykle do tworzenia systemów nawigacji po mapie,

przesuwania obszarów, przybliŜania, oddalania itp.

Bardziej zaawansowane aplikacje związane z JavaScriptem opierają się na

pochodnej technologii - AJAX. Terminem tym określa się sposób wykorzystania kilku

technologii razem, są to: HTML lub XHTML, kaskadowe arkusze stylów, JavaScript,

Obiektowy model dokumentu, XML oraz co najwaŜniejsze XMLHttpRequest, który

umoŜliwia wykonywanie zapytań do serwera z poziomu JavaScript. Dzięki temu

aplikacje sieciowe są w stanie dokonywać szybkich zmian w treści, bez potrzeby

przeładowywania całej strony w przeglądarce. To sprawia, Ŝe aplikacja wydaje się

szybsza i lepiej reaguje na akcje uŜytkownika. Technologie AJAX wykorzystywane są

np. w Google Maps, pozwalają na operacje na mapie, bez przeładowywania, przy

kaŜdym zapytaniu, całej strony.

Plug-Ins

Plug-Ins, zwane po polsku „wtyczkami” są niewielkimi aplikacjami, które

rozszerzają funkcjonalność przeglądarki internetowej. JeŜeli przeglądamy mapę opartą

na wektorowym formacie danych SVG, za jej wyświetlanie odpowiedzialny stanie się

plug-in przeglądarki potrafiący te dane przetworzyć. Plug-in musi być pobrany z sieci w

odpowiedniej wersji, zaleŜnej od przeglądarki i zainstalowany jako jej moduł. [Hachler,

Allgower, Weibel, 2003]. Instalacja takiego modułu wprowadza teŜ zagroŜenia. Plug-in

ma dostęp do dysku twardego i zasobów systemowych maszyny klienckiej, co w

przypadku wystąpienia dziur w zabezpieczeniach moŜe doprowadzić do ataku na

system Kliencki.

Java Applets

Java jest zorientowanym obiektowo językiem programowania. Aplety Java są

włączone w kod HTML, ich wykonanie odbywa się za pomocą wirtualnej maszyny

zaimplementowanej w przeglądarkę/system. Java posiada zdefiniowane własne klasy ,

są one dostępne nie zaleŜnie od systemu operacyjnego. Aplety Java zostają



77

automatycznie pobrane z serwera przy wejściu na stronę na której się znajdują. Po

kompletnym pobraniu zostają dopiero uruchomione. Połączenia z bazami danych

odbywa się przez moduł JDBC (Java Database Connectivity). Aplikacje działające w

oparciu o Javę są w teorii przenośne pomiędzy wieloma platformami. Jednak w

praktyce bywa róŜnie. [Hachler, Allgower, Weibel, 2003]

ActiveX-Controls

ActiveX to technologia zbudowana w standardzie Microsoft OLE (Object

Linking and Embedding). Obsługuje ją jedynie Internet Explorer.[wrotamalopolski.pl].

Technologia ActiveX pozwala na przekazywanie danych pomiędzy róŜnymi

aplikacjami działającymi pod kontrolą systemów operacyjnych Windows. Często

występuje konieczność jej instalacji na dysku Klienta, lub podobnie jak w przypadku

Apletu Javy automatycznego ładowania z Serwera. Kontrolka ActiveX działa tylko w

środowisku Windows. Ograniczeń tych nie ma w przypadku Plug-ins i apletów Javy.

[wrotamalopolski.pl].

SVG

Scalable Vector Graphics(SVG) jest językiem słuŜącym do opisu dwu

wymiarowej grafiki w XML. Zarówno SVG jak i XML są określone specyfikacjami

W3C. SVG nie jest objęte płatną licencją. [W3C]

XML tworzy model dokumentu dla formatu SVG, moŜna więc stwierdzić ze

SVG jest pochodną XML. Obsługa SVG jest implementowana jako standard w

najnowszych przeglądarkach, do starszych wersji wymagane jest Plug-In. DuŜą zaletą

SVG jest jego wykonywanie (generowanie na jego podstawie mapy) po stronie klienta.

Przed tym wszystkie dane przestrzenne które będą wykorzystane przy generowaniu

mapy, muszą być dostarczone do klienta w czytelnej formie - XML. Stanowi to

pewnego rodzaju zagroŜenie, poniewaŜ dane takie podczas przesyłania mogą zostać

odczytane przez kaŜdego, o ile oczywiście nie są szyfrowane przy pomocy

mechanizmów XML ENCRYPTION. Stosowanie technik kryptograficznych w XML

stanowi z kolei problem zwiększenia objętości danych, oraz zwiększa czas

przetwarzania danych. Dane muszą być zaszyfrowane przed wysłaniem, a po odebraniu

rozszyfrowane i dopiero nadają się do dalszej obróbki.



78

5.2.2. Sesje uŜytkowników

Wiele aplikacji internetowych wymaga, aby do ich poprawnego działania

pamiętane były parametry uŜytkownika, jego wcześniejsza akcja, a nawet dane które

wcześniej pobrał. Protokół HTTP jest bezpołączeniowy i bezstanowy [Krysiak,2005],

czyli nie jest wstanie zbierać tego typu informacji. Systemy Webmappingu

charakteryzują się tym, ze moŜe z nich jednocześnie korzystać wiele uŜytkowników.

Nadsyłane Ŝądania muszą być powiązane z wcześniejszymi, aby został zachowany

kontekst sesji dla kaŜdego z uŜytkowników. Aby umoŜliwi ć tworzenie sesji

uŜytkowników moŜemy wykorzystać narzędzia takie jak Formularze HTML w

połączeniu z właściwościami protokołu HTTP (Request i Response) lub

Ciasteczka(Cookies).

Formularze HTML oraz HTTP(request i response)

Najprostszym sposobem na utrzymanie kontekstu są formularze HTML. Przy

kaŜdym przesłaniu formularza, poszczególne zmienne są przesyłane do Serwera jako

HTTP-Request. Serwer przetwarza je i w odpowiedzi zwraca do przeglądarki Klienta

jako HTTP-Response. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby polami formularza były obrazy,

a poszczególnymi zmiennymi przesyłanymi do serwera – współrzędne kursora myszy

określone na obrazie poprzez kliknięcie. W taki sposób działa wiele najprostszych

systemów Webmappingu. Na Serwerze, gdzie działa aplikacja zdolna przetwarzać dane

przestrzenne i mapy, następuje konwersja współrzędnych obrazu na współrzędne

geograficzne. DuŜą wadą takiego typu przetwarzania jest to, Ŝe serwer nie pamięta o

poprzednim Ŝądaniu. Powodem tego jest bezpołączeniowość i bezstanowość protokołu

HTTP. Za kaŜdym nowym Ŝądaniem wszystkie zmienne muszą być ponownie przesłane

do serwera. [Hachler, Allgower, Weibel, 2003]

Cookies

Ciasteczka (ang. cookies) to niewielkie informacje tekstowe, wysyłane przez

serwer WWW i zapisywane po stronie uŜytkownika (zazwyczaj na twardym dysku).

Domyślne parametry ciasteczek pozwalają na odczytanie informacji w nich zawartych

jedynie serwerowi, który je utworzył [www, Wikipedia, 2007]. Do stworzenia



79

Ciasteczek moŜe być uŜyty JavaScript. Ciasteczka wykorzystywane są do

przechowywania historii działań uŜytkownika. Zmienne wraz z ich wartościami

zachowywane są po stronie Klienta, na jego dysku twardym. [praca: Hachler, Allgower,

Weibel, 2003]. Dzięki technologii Ciasteczek, serwer map zna wcześniejsze kroki

Klienta, nie musi za kaŜdym razem przesyłać w pełni kompletnego zestawu danych.

Niestety Ciasteczka da się wyłączyć w kaŜdej z przeglądarek, i akcja ta jest dość

popularna wśród uŜytkowników przeglądarek internetowych. Wyłączenie ciasteczek

powoduje Ŝe informacje o działaniu klienta nie są zachowywane w pamięci, a co za tym

idzie cały mechanizm jest bezuŜyteczny.

5.3. Webmapping od strony serwera

Większość operacji przetwarzania danych przestrzennych odbywa się po stronie

serwera, oczywiście jest to zaleŜne od rodzaju klienta. Przy omawianiu technologii

działania Webmappingu posłuŜę się Klientem „Cienkim”. Oto architektura systemu:

Rysunek 21. Trójwarstwowa architektura sieciowa




80

Komputer Host z uruchomioną usługą Web Server jest połączony z Internetem i

czeka na Ŝądania wygenerowania mapy, ze strony Klienta. Po odpowiednim

przetworzeniu danych serwer wysyła odpowiedź w postaci Ŝądanych danych, przy

uŜyciu protokołu HTTP. Aby była spełniona funkcjonalność GIS po stronie serwera, do

aplikacji Web Server musi był włączona aplikacja potrafiąca przetworzyć dane

przestrzenne do Ŝądanej formy. Aplikacja taka musi mieć teŜ dostęp do baz danych

przestrzennych, oraz posiadać moŜliwość pracy na plikach z danymi.

Operowanie na danych jest rozwiązywane w przeróŜne sposoby, wciąŜ

budowane są nowe języki programowania Internetu, posiadają one coraz nowsze

biblioteki gotowych funkcji które ułatwiają cały proces powstawania mapy. Programiści

dąŜą równieŜ do jak najlepszej optymalizacji algorytmów. Serwery są często bardzo

obciąŜone masą zapytań o konkretną część mapy, przetwarzanie musi być bardzo

szybkie, aby nie powstawały opóźnienia w dostarczaniu odpowiedzi do wszystkich

Klientów.

5.3.1. Rozszerzenia umoŜliwiaj ące działanie serwera

Po stronie Serwera istnieje równieŜ kilka sposobów na poszerzenie

funkcjonalności w kierunku WebGIS. W większości przypadków aplikacje WebGIS

uŜywają CGI(Common Gateway Interface) Istnieją teŜ dodatki do serwerów w formie

wtyczek, oraz inne sposoby przetwarzania danych, np. z wykorzystaniem JSP, ASP,

PHP.

Common Gateway Interface

CGI to znormalizowany interfejs, umoŜliwiający komunikację pomiędzy

oprogramowaniem serwera WWW a innymi programami znajdującymi się na serwerze,

czyli przykładowo aplikacją przetwarzającą dane przestrzenne. Zazwyczaj program

serwera WWW wysyła do przeglądarki statyczne dokumenty HTML. Za pomocą

programów CGI moŜna dynamicznie (na Ŝądanie klienta) generować dokumenty HTML

zawierające przetworzone dane przestrzenne do postaci map. Zaletą CGI jest jego

niezaleŜność od języka programowania oraz jego oddzielenie od serwera WWW, co w

wypadku błędnego programu CGI nie wpłynie na działanie serwera. Wadą jest

rozwidlanie się procesów, połączenia z bazą danych muszą być zamykane i odnawiane



81

dla kaŜdego z Ŝądań, duŜo czasu jest poświęcane na odnawianie procesu przy kaŜdym

Ŝądaniu. Takie rozwiązanie prowadzą do spadku wydajności wraz ze wzrostem ilości

Klientów. [Hachler, Allgower, Weibel, 2003].

Server Plug-ins

Plug-in dołączone do serwera stanowią alternatywę dla programów CGI. Są one

linkowane statycznie, bądź wgrywane dynamicznie na Ŝądanie i stanowią usługi

potrafiące parsować (przetwarzać dane na kod, lub rozkazy dla programu

komputerowego) języki skryptowe. Skrypty stanowią część kodu HTML, który znajduje

się na serwerze, jednak w momencie Ŝądania dokumentu przez Klienta, Serwer parsuje

taki dokument „w locie” i do Klienta zostaje przesłany wynik działania skryptu. Dzięki

wykonaniu skryptu po stronie serwera zwiększamy wydajność. Do Klienta trafiają tylko

Ŝądane dane. Skrypty pozwalają na dynamiczną obsługę baz danych.

Najpopularniejszym przykładem narzędzi tego typu są: PHP (PHP: Hypertext

Preprocesor), PERL (Practical Extraction and Report Language), ASP (Active Server

Pages). [Hachler, Allgower, Weibel, 2003].

Pozostałe narzędzia rozszerzające działanie Serwera

Pozostałymi metodami słuŜącymi implementacji funkcji GIS w serwer WWW są

tzw. Interfejsy Programu UŜytkownika (API, ang. Application Programming Interface).

Stanowią one zbiór funkcji, procedur i interfejsów umoŜliwiających w naszym

przypadku rozszerzenie serwera WWW o oprogramowanie przetwarzając dane

przestrzenne. [Hachler, Allgower, Weibel, 2003].

WaŜnym narzędziem jest JSP(Java Server Pages) oraz Java Servlets. Java

Servlets potrafi odpowiadać na Ŝądania HTTP z bardzo duŜą wydajnością, posiada

zdolność skalowalności oraz zawiera mechanizmy obsługi sesji. [Hachler, Allgower,

Weibel, 2003]. Przy połączeniu z bazą danych nie ma potrzeby zrywania połączenia

przy kaŜdym ponownym Ŝądaniu. Java Servlet jest aplikacją wykonywaną po stronie

serwera, natomiast JSP jest wplecioną aplikacją w kod HTML, przy Ŝądaniu przez

Klienta wyświetlenia dokumentu, strona JSP zostaje zamieniona na Servlet i następnie

jest wykonywana na Serwerze. [Wikipedia]



82

5.3.2. Sesje uŜytkowników

Po stronie Serwera istnieje mechanizm stanowiący alternatywę dla Ciasteczek,

które są bezuŜyteczne w momencie kiedy zostaną zablokowane w przeglądarce Klienta.

Do kontrolowania sesji często uŜywa się PHP. PHP moŜe wygenerować losowy numer

sesji zwany Session ID(SID), który z kolei moŜe zostać wysłany do Klienta jako

Ciasteczko, lub przekazany w adresie URL. Numer SID stanowi klucz sesji, pozwala na

rejestrowanie zmiennych sesyjnych w plikach na Serwerze. DuŜą zaletą takiego

rozwiązania jest moŜliwość operowania na sesjach pomimo wyłączonej obsługi

Ciasteczek u Klienta. Pliki ze zmiennymi są na Serwerze – Klient nie jest obciąŜony

przechowywaniem i zarządzaniem zmiennymi. Z kolei zmienne na Serwerze mogą być

co jakiś czas usuwane w przypadku braku ich uŜytkowania.



83

6. ZASTOSOWANIA WEBMAPPINGU I WEBGISU



84

6.1. InŜynieria środowiska

Technologie GIS są doskonałym narzędziem do prezentacji danych dotyczących

środowiska naturalnego, czy danych statystycznych. InŜynieria Środowiska jest nauką,

która obejmuje m.in. takie zagadnienia jak:

• meteorologię,

• ochronę środowiska,

• zaopatrzenie w wodę,

• ochrona powietrza,

• komunikację,

• monitoring środowiska.

KaŜda z tych dziedzin korzysta z duŜych ilości danych, często aktualizowanych.

Praca na takich zestawach danych opiera się głównie na analizach zmian, i pozwala na

prognozowanie przyszłych zjawisk. Większość danych wykorzystywanych w inŜynierii

środowiska ma odniesienia do obiektów w przestrzeni, więc zastosowanie narzędzi GIS

wydaje się być uzasadnione.

6.1.1. Gis Mazowsza

Przykładem zaawansowanego systemu WebGIS jest portal „GIS MAZOWSZA”

- Mazowiecki System Informacji Przestrzennej. Działa on na zasadzie klienta

„ średniego” i do działania wymaga przeglądarki Internet Explorer oraz pobrania

wtyczki Corel AcitveCGM Browser Control. Dane do wykorzystania w interaktywnej

mapie zostały opracowanie zgodnie z normą ISO 19115 przyjętą w Polsce pod nazwą

PN-EN ISO 19115:2005 (U) - Informacja geograficzna. Dane są zgodne ze standardem

XML i mogą być do tego formatu eksportowane. Dzięki kodom elementów

zidentyfikowanych w ISO 19115 istnieje moŜliwość odczytania metadanych w

systemach interpretujących kod XML oraz stosujących standard ISO 19115. [www, Gis

Mazowsza, 2007].



85

Zakres informacyjny metadanych dla Mazowieckiego Systemu Informacji

Przestrzennej zawiera następujące pakiety [www, Gis Mazowsza, 2007].:

• metadata entity set information - informacje o metadanych,

• identification information - identyfikacja zbioru danych,

• citation and responsible party information - podstawowe informacje o zbiorze

danych oraz jednostkach (osobach, instytucjach) odpowiedzialnych za dane,

• constraint information - informacje o ograniczeniach związanych z dostępem do

danych oraz z ich wykorzystaniem,

• maintenance information - informacje związane z utrzymywaniem i

aktualizacją zbioru danych,

• reference system information - informacje o systemie odniesień przestrzennych,

• extent information - informacje o zasięgu danych,

• distribution information - pakiet informacji o dystrybucji danych,

Mapa tworzona jest na podstawie wielu warstw. Są to warstwy topograficzne,

tematyczne, administracyjne, powłoki rastrowe, jak równieŜ numeryczny model terenu.

PoniŜej przedstawiam pełny spis zakresu danych dostępnych do naniesienia na mapę

[www, Gis Mazowsza, 2007].:

Rolnictwo ISO 19115: farming

Kategoria danych Rolnictwo dostarcza listę metadanych dotyczących hodowli

zwierząt i uprawy roślin.

Biologia i ekologia ISO 19115: biota

Kategoria Biologia i ekologia zawiera informacje związane z regionami bio-

geograficznymi, wegetacją roślin, siedliskami i biotopami oraz rozmieszczeniem

gatunków roślin i zwierząt.

Granice administracyjne ISO 19115: boundaries

Kategoria Granice administracyjne dostarcza listę metadanych dotyczących

politycznych i administracyjnych granic oraz jednostek administracyjnych.



86

Atmosfera i Klimat ISO 19115: climatologyMeteorologyAtmosphere

Kategoria ta dostarcza listę metadanych dotyczących atmosfery oraz

zachodzących w niej procesów i zjawisk. Warunki atmosferyczne, meteorologia, strefy

klimatyczne itp.

Biznes i ekonomia ISO 19115: economy

Kategoria Biznes i ekonomia zawiera listę metadanych dotyczących biznesu,

ekonomii i rynku pracy.

Modele terenu i produkty pochodne ISO 19115: elevation

Kategoria przedstawia listę metadanych dla danych przestrzennych opisujących

wysokości powyŜej lub poniŜej przyjętego poziomu odniesienia. Numeryczne modele

terenu, mapy spadków, itp.

Środowisko i jego ochrona ISO 19115: environment

Kategoria Środowisko i jego ochrona zawiera informacje związane z zasobami

środowiska naturalnego, jego ochroną i zanieczyszczeniem.

Geologia i geofizyka ISO 19115: geoscientificInformation

Kategoria Geologia i geofizyka dostarcza listę metadanych związanych z

geologią oraz geofizycznymi procesami zachodzącymi na ziemi, między innymi

strukturą i pochodzeniem skał, minerałami, glebami, hydrogeologią, aktywnością

wulkaniczną, erozją.

Zdrowie ISO 19115: health

Kategoria Zdrowie zawiera listę metadanych powiązanych z informacją o

zdrowiu i chorobach, słuŜbie zdrowia oraz bezpieczeństwie.

Obrazy satelitarne i mapy ISO 19115: imageryBaseMapsEarthCover

Kategoria Obrazy satelitarne i mapy dostarcza informacje o mapach

topograficznych, mapach pokrycia terenu, zobrazowaniach satelitarnych i zdjęciach

lotniczych.



87

Wody wewnętrzne ISO 19115: inlandWaters

Kategoria Wody wewnętrzne zawiera dane o rzekach, jeziorach, terenach

podmokłych, kanałach, tamach, studniach, zagroŜeniach powodziowych i uŜytkowaniu

wody.

Lokalizacja i infrastruktura geodezyjna ISO 19115: location

Kategoria Lokalizacja i infrastruktura geodezyjna dostarcza listę metadanych

dotyczących informacji odnoszących się do połoŜenia tj.: adresy, strefy pocztowe i

urzędy pocztowe, systemy odniesień przestrzennych, sieci geodezyjne i słuŜba

geodezyjno-kartograficzna.

Oceany i morza ISO 19115: oceans

Kategoria Oceany i morza dostarcza informacje o wodach słonych oraz ich

właściwościach (z wyłączeniem wód wewnętrznych).

Planowanie i kataster ISO 19115: planningCadastre

Kategoria Planowanie i kataster dostarcza listę metadanych dotyczących

informacji odnoszących się do nieruchomości, planów zagospodarowania terenu i

rozwoju.

Kultura, społeczeństwo i demografia ISO 19115: society

Kategoria ta dostarcza listę metadanych zawierających informacje o

społeczeństwie tj.: osadnictwo, antropologia, archeologia, kultura, edukacja czy

demografia.

Budowle i konstrukcje ISO 19115: structure

Kategoria Budowle i konstrukcje dostarcza informacje o budynkach, muzeach,

kościołach, fabrykach, sklepach, pomnikach, wieŜach itp.

Transport ISO 19115: transportation

Kategoria Transport dostarcza listę metadanych o sieciach transportowych i

usługach związanych z transportem.



88

Urządzenia i komunikacja ISO 19115: utilitiesCommunication

Kategoria Urządzenia i komunikacja zawiera listę metadanych o infrastrukturze

energetycznej, wodnej, kanalizacyjnej, telekomunikacyjnej - w tym o dostawcach,

odbiorcach oraz zuŜyciu.

PoniŜej przedstawiam przykładową, wygenerowaną w systemie GIS MAZOWSZA mapę

obejmującą okolice Warszawy, z włączonymi warstwami:

• rzeki,

• jeziora i stawy,

• parki narodowe,

• parki krajobrazowe,

• otuliny parków nar,

• otuliny parków kraj,

• obszary chronionego kraj,

• rezerwaty przyrody,

Oraz z włączoną warstwą numerycznego modelu terenu:

• hipsometria i cieniowanie.

Rysunek 22. www.gismazowsza.pl - klient "średni" - wiele warstw tematycznych, duŜa

funkcjonalność, uniwersalność danych



89

Wynik pracy na tym systemie jest bardzo efektowny, uŜytkowanie aplikacji jest

proste i nie stanowi problemu nawet dla uŜytkownika nie znającego zagadnień GIS.

Jednak bardzo duŜym ograniczeniem, stanowiącym barierę w korzystaniu z tego portalu

jest brak jej uniwersalności. Uruchomić aplikacje moŜe osoba posiadająca system z

rodziny Windows, poniewaŜ tylko w nim jest przeglądarka – Internet Explorer, która

jest warunkiem koniecznym, do uruchomienia mapy. Według statystyk prowadzonych

przez W3CSCHOOLS, trochę ponad 50% przeglądarek pracujący w sieci to rodzina

Internet Explorera. Jak widać cała reszta, czyli blisko połowa uŜytkowników nie mogła

by skorzystać z omawianej mapy. Drugim ograniczeniem jest przymus instalacji

kontrolki ActiveX „Corel AcitveCGM Browser Control.”. Taki wymóg równieŜ

zniechęca część uŜytkowników, często obawiających się o zainstalowanie jakiegoś

spyware.

W obecnym stanie rozwoju Internetu nie powinny zdarzać się sytuacje w

których aplikacje webowe nie mogą być uruchomione przez ponad 50% uŜytkowników.

Twórcy „GIS MAZOWSZA” powinni dołoŜyć starań i uŜyć narzędzi pozwalających na

uruchomienie aplikacji na szerszym kręgu przeglądarek Internetowych. Wystarczyło by

uŜyć wtyczki SVG, JAVY, czy nawet technologii FLASH. A nie niszowej technologii

stworzonej przez Corel.

6.1.2. Interaktywna mapa Małopolski – „Wrotamałopolski”

W portalu internetowym Wrota Małopolski powstała w 2004 roku interaktywna

mapa Małopolski. Mapa oparta jest o serwer Geomedia Web Map, który jest

narzędziem udostępniania baz danych geograficznych. Do działania wymaga wtyczki

Adobe SVG Viewer w wersji 3.01, którą na chwile obecną obsługuje niestety tylko

Internet Explorer.

Dane obsługiwane przez interaktywną mapę małopolski obejmują swoim zakresem

wiele dziedzin. Głównymi tematami są:

• Transport – który zawiera warstwy: autostrada A4, drogi główne, drogi

wojewódzkie, drogi powiatowe, koleje, stacje kolejowe, bocznice, przejścia

graniczne.



90

• Przyroda – zawiera warstwy: rzeki główne, rzeki pozostałe, lasy, stawy, jeziora,

parki krajobrazowe, parki narodowe, obszary chronione krajobrazu.

• Podział administracyjny – powiaty, gminy, sołectwa/dzielnice.

• Podział do 1999 roku - woj. bielskie, woj. katowickie, woj. kieleckie, woj.

krakowskie, woj. krośnieńskie, woj. nowosądeckie, woj. tarnowskie.

• Zabudowa - osiedla mieszkaniowe, przemysł i transport, rekreacja i sport, usługi

• Meta informacje - topo 1:10k ukł. 92, topo 1:10k ukł. 65, topo 1:25k ukł. 65,

topo 1:50k ukł. 92, zdjęcia lotnicze.

• Hipsometria - < 200 m., 201 - 250 m., 251 - 300 m., 301 - 350 m., 351 - 425 m.,

426 - 550 m., 551 - 650 m., 651 - 800 m., 801 - 1000 m., > 1000 m.

• GPS – punkty gps.

Przeglądarka danych przestrzennych charakteryzuje się duŜą przejrzystością.

Funkcjonalność omawianej mapy jest bardzo duŜa, wszelkie dane prezentowane są w

formie wektorowej, moŜemy zatem dowolnie przybliŜać i oddalać obszary oglądane.

MoŜemy sprawdzić jakie są współrzędne geograficzne zaznaczonego punktu, mierzyć

dystans linią łamaną, oraz mierzyć powierzchnie obszaru wielokąta. Mocną stroną

systemu jest moŜliwość dokonywania złoŜonych zapytań, dzięki nim moŜemy

przefiltrować dane przestrzenne w Ŝądany sposób.

PoniŜej przedstawiam przykładową, wygenerowaną w Interaktywnej mapie

Wrót Małopolski mapę, obejmującą Małopolskę, z uruchomioną warstwą podkładu:

Rysunek 23. Wrota Małopolski - mapa Interaktywna.



91

Aplikacja jest zaprojektowana tak, Ŝe praca z nią wydawać by się mogła

przyjemnością. Jednak tak nie jest, mapa nie działa! Mamy dostęp jedynie do strony

która wyświetla interfejs uŜytkownika. śadna z opisanych wcześniej funkcji nie jest w

tym momencie aktywna, przy przeładowaniu mapy, po zaznaczeniu wybranych warstw,

mapa nie reaguje. Twórcy mapy, nie dość Ŝe dopuścili do zaprzestania działania

aplikacji, to stworzyli ją równieŜ przy uŜyciu narzędzi ograniczających jej działanie do

Systemów Windows i przeglądarki Internet Explorer, poniewaŜ tylko na niej działa

obecnie ADOBE SVG VIEWER 3.01.

6.2. Mapy miast

Bardzo popularnym stało się budowanie map miast, zawierających dokładne

opisy ulic, bazy budynków i obiektów atrakcyjnych turystycznie, czy nawet spisów

sklepów z róŜnych branŜ. Aplikacje Webmappingu w tym przypadku tworzone są pod

kątem reklamy, stąd spotkać moŜna bardzo atrakcyjne wizualnie implementacje.

Przykładem moŜe być tu interaktywna mapa Krakowa - www.krakow.tv.

6.2.1. Krakow.tv

Opracowana ona jest w oparciu o technologie grafiki wektorowej – FLASH, w

połączeniu z formatem danych XML. XML stanowi pomost pomiędzy bazą danych a

Flashem. Mapa zawiera dokładny plan Krakowa oraz katalog ciekawych miejsc, które

w większości wzbogacone są o galerie zdjęć. Nawigacje po mapie o odszukiwanie

miejsc ułatwia szybka wyszukiwarka. Niestety twórcy milczą na temat pochodzenia

danych przestrzennych dostępnych w ich mapie.



92

Rysunek 24. www.krakow.tv - interaktywny plan miasta w technologii FLASH i XML

6.2.2. Plan Krakowa – Magiczny Kraków

Innym przykładem wykorzystania Webmappingu w mapach miast jest plan

Krakowa dostępny na portalu Magiczny Kraków. http://www.krakow.pl/plan/

Stanowi on bardzo dokładną mapę miasta, zawierającą podstawowe informacje

potrzebne do odszukania adresu zadanego miejsca. Mapa posiada jedną warstwę, która

jest generowana w zaleŜności od stopnia powiększenia obszaru, zawiera rozróŜnienie na

budynki, drogi i obszary zielone, zawiera równieŜ nazwy dróg, dzielnic oraz numery

budynków. Dane są własnością Miejskiego Zarządu Baz Danych.

Technologią uŜytą do stworzenia planu miasta jest Java JMapView, wymagany

jest moduł Java JRE, aby móc obejrzeć mapę. Technologia JMapView jest w tym

przypadku wykorzystana w bardzo małym stopniu. Mapa nie posiada nawet swojej

legendy, funkcjonalność sprowadza się do powiększania i oddalania obszarów oraz



93

wyszukiwania ulic i adresów. Praca z mapą nie jest wygodna, interfejs nie posiada

podstawowych przycisków nawigacyjnych.

Rysunek 25. Plan Krakowa - Magiczny Kraków.

6.2.3. Interaktywna mapa Szczecina.

Bardziej ambitnym projektem jest plan Szczecina. Jest to prosty system,

działający na wielu warstwach. Warstwy udostępnione to: Osiedla i dzielnice, Strefa

Płatnego Parkowania, Fotografie, Adresy, Szlaki i ścieŜki rowerowe, Komunikacja

miejska, Linie kolejowe, Zabudowa, Ulice, Komisariaty, Wody i zieleń, Zdjęcie

lotnicze(1996r - widoczne dla skali powyŜej 1:1500), Zdjęcie satelitarne(2003r,

©BCGIS.NET [Bałtyckie Centrum Systemów Informacji Przestrzennej] - widoczne dla

skali powyŜej 1:4000).

Mapa posiada o wiele więcej informacji, niŜ przedstawione mapy Krakowa, jej

duŜą wadą, jest bardzo nieprzyjazny interfejs, cięŜko korzysta się z funkcji

nawigacyjnych. Z technicznego punktu widzenia, mapy które pojawiają się w

przeglądarce są juŜ gotowymi wygenerowanymi przez system obrazami rastrowymi w

formacie PNG. System działający na serwerze otrzymuje zapytania poprzez formularz



94

ze strony, co wymaga przeładowania całej mapy za kaŜdym nowym zapytaniem,

działanie takie jest charakterystyczne dla architektury „cienki klient”.

Rysunek 26. Interaktywna mapa Szczecina

Map miast polskich w Internecie jest wiele, są one jednak bardzo ubogie, często

brakuje rzetelnych danych, a kiedy dane są odpowiednie, okazuje się Ŝe zastosowana

technologia implementacji mapy, odbiega od obecnych trendów i standardów. Jest to

zapewne spowodowane kosztami, z którymi wiąŜe się stworzenie dobrej wyczerpującej

pod kątem informacyjnym mapy. Mapy które urzekają swoją wizualną stroną, są ubogie

w informacje, i odwrotnie, mapy które mają duŜy zakres informacji, nie nadają się do

uŜytku z powodu niedopracowanego interfejsu, utrudniającego tylko uŜywanie portalu.

6.3. Systemy nawigacji

Od kilku lat, bardzo popularnym stało się stosowanie systemów GPS. Jednak

pojęcie GPS od razu kojarzy się z sporym wydatkiem. Urządzenia obsługujące system

nawigacji GPS to jeden z wydatków, innym jest zakupienie aktualnej mapy.

Poszukiwane są tańsze alternatywy, i tu z pomocą przychodzi WebGIS.



95

6.3.1. Google Maps [www, maps.google.com, 2007]

Bardzo ciekawe rozwiązanie zaproponował Google, stworzył aplikację

internetową Google Maps, która wg. przyjętego kryterium spełnia funkcje klienta

„cienkiego” – do korzystania wymaga jedynie przeglądarki. Google Maps generuje

mapy całego świata, warstwa prezentacji posiada kilka warstw, przede wszystkim są to:

• mapa wektorowa.

• mapy satelitarne

• mapa hybrydowa, pozwalająca na połączenie danych wektorowych (głównie

dróg) ze zdjęciami satelitarnymi.

• Ruch uliczny, wizualizuje zagęszczenie ruchu na drogach, określając je jako

zielone dla łatwo przejezdnych, poprzez pomarańczowe, aŜ do czerwonych

stanowiących ulice o duŜym zagęszczeniu ruchu. Niestety informacje jakie są

dostępne na tej warstwie danych, dotyczą tylko obszaru Stanów Zjednoczonych.

Dane które wykorzystuje system Google pochodzą z kilku źródeł, główne

informacje przestrzenne dotyczące dróg i ciekawych miejsc dostarcza firma NAVTEQ,

która zajmuje się zbieraniem informacji geograficznych i tworzeniem ich baz. Dane

dostarcza równieŜ Tele Atlas North America, Inc. Zdjęcia satelitarne pochodzą głównie

z NASA, oraz EUROPA-TECH i TERRAMETRICS, ponadto w większych miastach

USA takich jak Nowy Jork, wykorzystywane są dane instytucji NEW YORK GIS.

Ogólnie, Google Maps korzysta z wielu źródeł informacji zaleŜnych od oglądanego

obszaru.

PotęŜną zaletą Google Maps jest rozbudowana, funkcjonalna wyszukiwarka.

MoŜemy z łatwością znaleźć miejsce które nas interesuje, wyszukiwarka korzysta z

zaawansowanych algorytmów wyszukiwania, dzięki którym Google zasłynęło w

Internecie. Dodatkowo w obszarach lepiej określonych przez dane przestrzenne, moŜna

wyszukiwać róŜnego rodzaju instytucje, miejsca biznesowe, sklepy, hotele itp. Dzięki

zakresowi informacji prezentowanych w Google Maps, moŜna wspomóc planowanie

wycieczki. Problemem jest jednak to, Ŝe obszary „lepiej określone przez dane

przestrzenne” to głównie miasta Stanów Zjednoczonych, oraz duŜe i popularne miasta

europy i świata.



96

Kolejną funkcją dostępną on-line w Google Maps jest szczegółowe planowanie

tras w trybie punkt – do – punkt. Po określeniu punktu startowego i celu, otrzymujemy

nałoŜoną na mapę nową warstwę, która prezentuje nam optymalną trasę dojazdu,

ponadto dostajemy od systemu szczegółowy opis etapów podróŜy, czyli gdzie naleŜy

skręcić, jakimi ulicami jechać itp. Plan przejazdu jest bardzo dokładny, brane pod

uwagę są nawet kierunki ulic, zgodnie z komunikacją obowiązującą na danym obszarze.

Cała trasa jest podzielona na odcinki i prezentowane są teŜ długości tych odcinków.

Biorąc pod uwagę niemal globalny zasięg tej aplikacji otrzymujemy mapę która stanowi

mapę GPS. PoniŜej przedstawiam przykład przedstawiający optymalną trasę z lotniska

w mieście Palma na wyspie Majorce do Valldemossy:

Rysunek 27. Google Maps, wygenerowana trasa przejazdu i dokładny jej opis

Wygenerowana mapa, oprócz wizualnej strony prezentacji, ma równieŜ dokładny

słowny opis. Dla powyŜszego przykładu wygląda to tak:



97

Trasę taką moŜna poszerzyć o punkty

pośrednie, punkty takie moŜna

„przeciągać” myszką, wszystko

stworzone jest przy pomocy

technologii AJAX, czyli

rozbudowanego JavaScript. Obliczenia

czasu i długości trasy generowane są

bez konieczności przeładowania całej

strony.

Trasa zostaje zwizualizowana jako

nowa warstwa wektorowa nałoŜona na

wyświetlany podkład.



98

6.3.2. Google Mobile Maps

Mapy z Google są wykorzystywane w

systemach GPS juŜ od jakiegoś czasu.

Urządzenia GPS określały lokalizacje

uŜytkowników na mapach Google Maps. Na

początku lutego 2007 roku Google

wprowadziło swoją nową aplikacje Google

Mobile Maps. Aplikacja jest przeznaczona do

telefonów komórkowych, które w pełni

obsługują platformę Java2ME (Mobile

Edition) i posiadających przeglądarkę

internetową. Na takich urządzeniach moŜemy

swobodnie przeglądać internetowe mapy,

określać cele podróŜy, wyszukiwać adresy,

lokale i firmy, moŜemy równieŜ uzyskać

informacje na temat ruchu drogowego, jest to

jednak dostępne tylko w niektórych miastach

[www.google.com/gmm]. JeŜeli posiadamy

urządzenie wyposaŜone w Windows Mobile,

czy BlackBerry oraz operator telefonii

komórkowej posiada opcje lokalizacji, Google

Mobile Maps zamienia się w system GPS.

Google Mobile Maps są aplikacją napisaną w Java2ME, stanowią więc klienta

typu „średniego”. Wersja aplikacji dostępna jest na telefony komórkowe, jednak nie

zmienia to faktu, Ŝe naleŜy do grona aplikacji WebMappingu. Aplikacja jest równieŜ

bezpłatna, jednak za moŜliwość korzystania z Internetu opłatę pobiera kaŜdy operator

telefonii komórkowej.

Na potrzeby Google Maps udostępniono interfejs programistyczny (API) dzięki

któremu deweloperzy są w stanie stworzyć własne serwisy oparte o mapy internetowe.

Aby otrzymać takie wsparcie naleŜy zgłosić się do projektu, zyskuje się wtedy dostęp



99

do funkcji oraz danych. Oferta Google jest bardzo zachęcająca, poniewaŜ obok zdjęć

lotniczych, moŜna otrzymać dostęp do danych wektorowych dostępnych w wielu

krajach całego świata, wszystko to jest bezpłatne.

6.3.3. Zumi.pl

Pod adresem www.zumi.pl powstała mapa Polski, która posiada bardzo

dokładny zakres informacji komunikacyjnych, jak równieŜ współpracuję z bazą danych

firm, i podobnie jak Google Maps, ma moŜliwość prezentacji zdjęć lotniczych.

Część wizualna stworzona jest w technologii flash. Mapę moŜna zaliczyć do

kategorii klient cienki, poniewaŜ dane komponowane są na serwerze i dopiero wysyłane

do klienta. Całość posiada zaawansowaną wyszukiwarkę, moŜliwość przeliczania tras

przejazdów dokładnie „podpatrzoną” z GoogleMaps. Obliczona trasa jest równieŜ

opisana odcinek po odcinku.

Zumi posiada dodatkowo bazę danych biznesowych, w której zawarte są

informacje na temat firm w róŜnych branŜach, do bazy moŜna dodać równieŜ swoją

firmę, całość jest dostępna w wynikach wyszukiwania. KaŜdy punkt posiada swój opis

w formie wizytówki, zawierający dane kontaktowe i podstawowe istotne informacje.

Portal stworzony jest na danych komercyjnych. Dane wektorowe dostarczone są

przez firmę MapaMap, zdjęcia lotnicze przez TECHMEX, a dane biznesowe z

Polskiego Centrum Marketingowego. Całość wykonana jest przez DreamLab Onet.PL.

PoniŜej przedstawiam portal zumi.pl w działaniu. Mapa prezentuje dojazd z

Ronda Grunwaldzkiego w Krakowie do Politechniki Krakowskiej. Po lewej stronie

mapy przedstawiony jest słowny opis trasy, trasa zaznaczona jest niebieską linią

łamaną.



100

Rysunek 28. Zumi.PL zastosowanie lokalizatora internetowego

Portal jest bardzo funkcjonalny, w zastosowaniach związanych z odnalezieniem

jakiegoś konkretnego punktu, siedziby firmy, nie ma obecnie konkurencji. Jednak jest

to bardzo podobne do GoogleMaps, pomysł nie jest oryginalny. Mapa w wielu

momentach pracy wydaje się nie dopracowana, cięŜko ustalić trasę nie znając ulicy

początkowej trasy i ulicy docelowej. Brakuje większej interakcji z mapą, lepszego

sposobu nawigacji i czytelności okienek bocznych.

W Polskim Internecie znajduje się wiele portali, które próbują dorównać

innowacyjnym i zaskakującym aplikacjom których przykładem moŜe być Google Maps.

Jednak wciąŜ brakuje nam oryginalności. Kiedy na rynku pojawiają się z pozoru

porządne, dobrze wykonane aplikacje po jakimś czasie okazuje się, Ŝe są jednak nie

dopracowane. Z punktu widzenia programisty, nakład na tworzone aplikacje kończy się

z momentem ich uruchomienia. Brakuje całego kolejnego etapu testowania,

poprawiania ergonomii interfejsu, dopracowywania szczegółów. Stan implementacji



101

systemów nawigacji w Polsce określam jako ubogi, ale nie ze względu na ilość prób

stworzenia systemów, lecz na ich jakość i brak oryginalności.

6.4. Google Earth

Bardziej zaawansowanym systemem WebGIS jest aplikacja Google Earth.

Zaliczam ją do systemów WebGIS, poniewaŜ stanowi ona aplikację korzystającą z

danych przestrzennych ON-LINE. Bez dostępu do Internetu nie jesteśmy w stanie

pobrać danych z obszarów wcześniej nie odwiedzonych. Aplikacja nie posiada jednak

funkcjonalności aplikacji GIS, jest ona systemem przejściowym, pomiędzy prostą

przeglądarką map, a aplikacją umoŜliwiającą analizowanie danych, charakterystyczne

dla systemów GIS

Google Earth jest trójwymiarowym globusem przedstawiającym kulę ziemską,

na którą nakładane są zdjęcia lotnicze oraz róŜnego rodzaju dane przestrzenne,

informacje geograficzne i turystyczne. Aplikacja występuje w wersji bezpłatnej jak

równieŜ dwóch płatnych: Plus i Pro.

Do podstawowych funkcji systemu naleŜą:

• nawigacja 3D , pozwalająca na pełną interakcję z globem, dowolne przybliŜanie,

oddalanie, moŜliwość zmiany kąta patrzenia.

• wyszukiwanie miejsc, jednak bazy zawierające dane które moŜna przeszukiwać

są jeszcze zbyt ubogie, cięŜko odnaleźć miejscowości w Polsce. Najlepiej

opisane bazami danych są tereny USA, wyszukiwanie na ich obszarze jest

bardzo szczegółowe.

• Obliczanie i tworzenie tras przejazdów z punktu do punktu

• MoŜliwość „przejechania” zaplanowanej trasy (wirtualna podróŜ)

• W wersjach płatnych istnieje moŜliwość integracji z systemem GPS.

• Wielowarstwowość danych.

• Dobrze przedstawiony aspekt komunikacji, rodzaje dróg, koleje.

• MoŜliwość nanoszenia na glob własnych map oraz obiektów trójwymiarowych.

• pomiar odległości między danymi punktami, obliczanie ścieŜek, tworzenie

zaznaczeń obszarów.

• wbudowana przeglądarka internetowa



102

• tworzenie własnych miejsc przy uŜyciu KML .

• moŜliwość korzystania z dodatków wspomagających działanie Google Earth.

Danymi wykorzystywanymi w Google Earth są te same dane co w Google

Maps, oczywiście mowa tu o zdjęciach lotniczych oraz mapach dróg. Google Earth

dodatkowo oferuje bardzo duŜą ilość warstw tematycznych, dosłownie z dnia na dzień

bazy informacji są powiększane, a dodatkowe informacje np. wywodzące się z forów

hobbystów jakiegoś tematu, moŜna pobrać w formacie KMZ i uruchomić na swojej

wersji globu Google.

Podstawowymi dostępnymi obecnie głównymi warstwami danych są [opracowanie

własne, na podstawie aplikacji]:

• Terrain – jest to warstwa danych opisująca ukształtowanie terenu, po jej

włączeniu, oglądany przez nas obszar zostaje odwzorowany z rzeczywistą

wysokością, poruszając kursorem dostajemy wartość wysokości zaznaczonego

miejsca, dokładność pomiaru jest dość niska, zaleŜna od obszaru i jakości

danych. Warstwa ta jest szczególnie widoczna w momencie kiedy nachylamy

oko kamery pod kątem innym niŜ 90°.

• Geographic Web – warstwa na której zawarte są ciekawe miejsca, zamieszczane

przez wspólnotę uŜytkowników Google Earth, jak równieŜ miejsca skojarzone z

portalem Panoramio.com, który pozwala na zamieszczanie własnych zdjęć na

mapach Google. Ilość danych prezentowanych w ten sposób stale i bardzo

szybko się zwiększa. KaŜdy przecieŜ chciałby współtworzyć jakąś cząstkę GE.

Jeszcze jedną bardzo mocną stroną warstw „Geographic Web” jest jej

współpraca z Wikipedią – wolną encyklopedią. Jej pojęcia, o ile skojarzone są z

miejscami na kuli ziemskiej, mogą zostać wizualizowane za pomocą punktów na

mapie.

• Featured Content – Informacje zawarte w tej warstwie obejmują swoim

zakresem wiele aspektów. Od problemów globalnych, typu miejsca i projekty

objęte ochroną środowiska, poprzez galerie National Geographic i Discovery, aŜ

po mapy historyczne, oraz mapy europejskiej agencji kosmicznej. Dane te są

często rozbudowywane.



103

• 3D Buildings – Warstwa która pozwala zwizualizować obiekty 3D na globie.

Większe miasta Stanów Zjednoczonych posiadają gotowe, często nawet pokryte

teksturami obiekty 3D stanowiące odwzorowanie swoich budynków. W

Internecie na forach pasjonatów GE moŜna znaleźć dodatkowe obiekty 3D które

po dograniu do aplikacji są gotowe do oglądania. Obiekty 3D moŜna tworzyć

bezpośrednio na globie Google Earth dzięki specjalnemu programowi Google

SketchUP!

• Roads – warstwa wyświetlająca ulice. Bazy zawierające dane na temat dróg są

bardzo szczegółowe. Drogi przedstawione są w róŜnych kolorach, i tak: zielony

- moŜna podróŜować ponad 50 mil na godzine (80 km/h), Ŝółty od 25 - 50 mil/h,

czerwony mniej niŜ 25 mil/h, szary – brak danych. Dzięki parametrom dróg, GE

pozwala na dokładne planowanie tras z punktu do punktu, trasy tworzone są w

sposób optymalny, pod kątem szybkości przejazdu i jakości trasy. Obliczona i

zaprezentowana trasa moŜe zostać przebyta w wirtualnym świecie Google Earth

z widokiem „z lotu ptaka”, kaŜda trasa jest dodatkowo opisana z punktami

kluczowymi dla kierowcy.

• Borders – warstwa prezentująca granice administracyjne, państw i regionów.

• Populated Places – zawiera zbiór danych na temat stolic, duŜych miast, oraz

ogólnie na temat skupisk ludzkich, w większości przypadków moŜna

dowiedzieć się jaka jest populacja danego miejsca.

• Alternative Place Names – jest warstwą dzięki której moŜemy zobaczyć nazwy

miejsc w innym języku, niŜ narodowym.

• Dining – warstwa zawierające informacje na temat miejsc gdzie moŜna coś zjeść

lub wypić, dane w niej zawarte nie dotyczą niestety wszystkich państw.

• Lodging – informacje na temat noclegów, spis hoteli, moteli i miejsc gdzie

moŜna się zatrzymać. Dane w tym przypadku nie obejmują wszystkich państw.

• Google Earth Community – warstwa zawiera przeróŜne informacje,

zamieszczane poprzez uŜytkowników GE, moŜna tu znaleźć np. linki do kamer

internetowych w interesujących miejscach, czy np. zaznaczone miejsca gdzie

znajdują się znaki w kukurydzy stworzone rzekomo przez obcych, oraz wiele

innych ciekawostek.



104

• Shopping And Services – na tej warstwie zamieszczone są informacje dotyczące

połoŜenia róŜnego rodzaju sklepów i usług, są tam zawarte m.in. banki, apteki,

nawet sklepy spoŜywcze. Informacje są równieŜ ograniczone.

• Transportation – baza lotnisk, stacji paliw, lini kolejowych itp.

• Geographic Features – warstwa zawiera informacje na temat wulkanów,

trzęsień ziemi, często punkty na mapie po kliknięciu, są bogato opisane i

zilustrowane. Dodatkowo warstwa posiada obrysy zbiorników wodnych, oraz

informacje na temat szczytów gór.

• Travel And Tourism – na tej warstwie znajdziemy ciekawe turystycznie miejsca,

oraz linki do przewodników video (dostępne tylko w USA)

• Parks And Recreation Areas – warstwa zawierająca informacje dotyczące

połoŜenia parków, miejsc związanych ze sportem i rekreacją.

• Community Services – jest to baza usług społecznych takich jak szpitale, straŜe

poŜarne, szkoły itp.

• US Government – warstwa dotycząca tylko Stanów zjednoczonych, zawiera ich

podział administracyjny, obrysy miast, zasięg kodów pocztowych w obrębach

miast.

• Digital Globe Coverages – warstwa zawiera informacje o zdjęciach (jakie

obszary objęło, kiedy było zrobione) wykonanych przez satelite Digital Globe

Quick Bird. Warstwa jest warstwą informacyjną, nie zawiera zdjęć.

Dodawanie danych i obiektów – KML i KMZ [http://earth.google.com/kml/]

KML( Keyhole Markup Language) jest formatem pliku zawierającym dane

geograficzne które mogą zostać wyświetlone w Google Earth, oraz częściowo w Google

Maps. KML bazuje na formacie XML, oparty jest o strukturę znaczników i ich

parametrów. Sposób interpretacji kodu KML przez przeglądarkę Google Earth jest

podobny do sposobu interpretacji kodu HTML i XML przez przeglądarki internetowe

KML u Ŝywany jest do [http://earth.google.com/kml/]

• Zaznaczania miejsc na ziemi wraz z nazwą i ikoną.

• Tworzenie punktów obserwacyjnych (ustalenie kąta nachylenia kamery,

oddalenia od obiektu).



105

• Nakładanie na glob swoich obrazów, odpowiednio przeskalowanych i

dopasowanych do map.

• Określanie stylów opisujących jakieś określone cechy.

• Dodawanie opisów cech w języku HTML z włączeniem odnośników do innych

stron, oraz z załączonymi obrazkami.

• Wyświetlanie tekstur obiektów 3d.

Plik KML moŜe być stworzony w Google Earth poprzez kilka kliknięć myszką,

proces jest w pełni zautomatyzowany, tak więc niezaawansowany uŜytkownik nie musi

nawet zdawać sobie sprawy ze struktury pliku. Jednak jego struktura jest bardzo prosta.

PoniŜej przedstawiam prosty plik KML przedstawiający obszar Politechniki

Krakowskiej

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <kml xmlns="http://earth.google.com/kml/2.1"> <Document> <name>KmlFile</name> <Style id="sh_ylw-pushpin_copy1"> <IconStyle> <scale>1.3</scale> <Icon><href>http://maps.google.com/mapfiles/kml/pushpin/ylw-

pushpin.png</href></Icon> <hotSpot x="20" y="2" xunits="pixels" yunits="pixels"/> </IconStyle> <LineStyle> <color>ff000000</color> <width>2</width> </LineStyle> <PolyStyle> <color>7f0000ff</color> </PolyStyle> </Style> <Style id="sn_ylw-pushpin_copy1"> <IconStyle> <scale>1.1</scale> <Icon><href>http://maps.google.com/mapfiles/kml/pushpin/ylw-

pushpin.png</href></Icon> <hotSpot x="20" y="2" xunits="pixels" yunits="pixels"/> </IconStyle> <LineStyle> <color>ff000000</color> <width>2</width> </LineStyle> <PolyStyle> <color>7f0000ff</color> </PolyStyle> </Style>



106

<StyleMap id="msn_ylw-pushpin_copy1"> <Pair> <key>normal</key> <styleUrl>#sn_ylw-pushpin_copy1</styleUrl> </Pair> <Pair> <key>highlight</key> <styleUrl>#sh_ylw-pushpin_copy1</styleUrl> </Pair> </StyleMap> <Placemark> <name>teren Politechniki Krakowskiej</name> <description>Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki.</description> <styleUrl>#msn_ylw-pushpin_copy1</styleUrl> <Polygon> <tessellate>1</tessellate> <outerBoundaryIs> <LinearRing> <coordinates> 19.93952235855936,50.07132718061754,0

19.94338138948758,50.07044163090369,0 19.94386835988577,50.07114668293907,0

19.94424615042678,50.07170382895283,0 19.94427351452067,50.07235836147676,0

19.94397869206267,50.07269780286052,0 19.94045936234711,50.07309919924884,0

19.93998203788885,50.07236058305018,0 19.93952235855936,50.07132718061754,0 </coordinates> </LinearRing> </outerBoundaryIs> </Polygon> </Placemark> </Document> </kml>

Rysunek 29. Google Earth wizualizacja danych z pliku KML



107

Przyglądając się powyŜszemu plikowi, widać ze nie jest on skomplikowany,

określa on styl obszaru, jego kolorystykę, i najwaŜniejsze połoŜenie (koordynaty)

punktów kluczowych. Są to współrzędne geograficzne, które oscylują wokół 50N i 19E.

Tak przygotowany plik jest gotowy do odczytu w kaŜdym programie Google Earth,

Właśnie dzięki takim plikom GE rozwija się w niesamowitym tempie, kaŜdy

uŜytkownik, jeśli znajdzie ciekawe miejsce moŜe je określić takim plikiem i udostępnić

w sieci, aby inni uŜytkownicy mogli skorzystać z jego odkrycia.

Reasumując, Google Earth, jako darmowa przeglądarka danych przestrzennych,

daje bardzo duŜe moŜliwości prezentacji danych. Na globie stworzonym przez

programistów Google moŜna nanosić wszelkiego rodzaju informacje, od prostych

znaczników ciekawych punktów, poprzez własne mapy, własne zdjęcia, opisy

obszarów, aŜ po w pełni trójwymiarowe obiekty.

Rysunek 30. Google Earth - wizualizacja obiektów 3D



108

Dwie studentki IV roku informatyki - Justyna Kowal i Karolina Synowiec, w

ramach zajęć z GIS stworzyły projekt „szlak architektury drewnianej”, który polegał na

zbudowaniu obiektów za pomocą Google SketchUP! i określeniu ich przestrzennej

lokalizacji na globie Google Earth (pliki KMZ). PoniŜej, dzięki ich uprzejmości,

przedstawiam kilka obiektów z projektu:

Rysunek 31. Google Earth - Szlak Architektury Drewnianej - Knurów.

[źródło: Justyna Kowal, Karolina Synowiec, 2007]

Rysunek 32. Google Earth - Szlak Architektury Drewnianej – Łopuszna




109

Rysunek 33. Google Earth - Szlak Architektury Drewnianej – Nowy Targ


Narzędzie otrzymane od Google w wersji bezpłatnej stanowi wielką bazę

wiedzy, z której moŜna korzystać, dodatkowo moŜna GE uŜyć jako szkielet do

prezentacji własnych danych, prowadzenia analiz i badań. Niestety wiele map jest

niedokładnych (niskiej rozdzielczości), są stare lub nie aktualne. System się rozwija, ale

głównie w krajach z których czerpie korzyści, bazy hoteli, restauracji itp. w duŜych

miastach stanowią reklamę. MoŜna zauwaŜyć ze system idzie w kierunku komercji,

tylko dzięki pasjonatom i hobbistom na globie GE pojawiają się opisy najciekawszych

zakątków ziemi i miejsc wartych zainteresowania.



110

Rysunek 34. Google Earth, wpływ Wisły na środowisko naturalne Bałtyku

Rysunek 35. Google Earth, płonące lasy w stanie Louisiana, USA



111

7. TECHNOLOGIE WEBMAPPINGU W REGIONALNYM ZARZ ĄDZIE GOSPODARKI WODNEJ (RZGW) W KRAKOWIE



112

„Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Krakowie, działa na podstawie

ustawy z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne /Dz. U. Nr 115, poz. 1229 wraz z

późniejszymi zmianami/, Rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 10 grudnia 2002 r. w

sprawie przebiegu granic obszarów dorzeczy, przyporządkowania zbiorników wód

podziemnych do właściwych obszarów dorzeczy, utworzenia regionalnych zarządów

gospodarki wodnej oraz podziału obszarów dorzeczy na regiony wodne /Dz. U. Nr 232

poz. 1953/ oraz Statutu Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej.

Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Krakowie jest państwową jednostką

budŜetową utworzoną dla realizacji zadań z zakresu gospodarowania wodami, podległą

ministrowi właściwemu do spraw gospodarki wodnej.” [www, RZGW, 2007]

Do głównych zadań RZGW naleŜą: [RZGW]

• utrzymywanie wód i urządzeń wodnych będących w administracji RZGW,

• sprawowanie funkcji inwestora w zakresie gospodarki wodnej w regionie

wodnym,

• opracowywanie analiz stanu zasobów wodnych oraz stanu ochrony przed

powodzią w regionie wodnym,

• opracowywanie warunków korzystania z wód regionu wodnego,

• opracowywanie projektów planów ochrony przeciwpowodziowej w regionie

wodnym,

• opiniowanie projektów planów gospodarowania zasobami wodnymi na obszarze

dorzecza,

• opracowywanie analizy ekonomicznej gospodarowania wodami w regionie

wodnym,

• sporządzanie wykazów gatunków, rodzajów i uŜyteczności wód,

• koordynowanie działań związanych z ochroną przed powodzią oraz suszą w

regionie wodnym, w szczególności prowadzenie ośrodków koordynacyjno-

informacyjnych ochrony przeciwpowodziowej,

• prowadzenie katastru wodnego dla regionu wodnego,

• występowanie na prawach strony w postępowaniach administracyjnych,

prowadzonych na podstawie, przepisów ustawy, w sprawach dotyczących

regionu wodnego,



113

• uzgadnianie projektów miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego,

• uzgadnianie projektów decyzji o warunkach zabudowy i zagospodarowania

terenu w odniesieniu do, przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na

środowisko,

• wykonywanie kontroli gospodarowania wodami,

• planowanie przedsięwzięć związanych z odbudową ekosystemów

zdegradowanych przez eksploatację zasobów wodnych.

Zakres działań RZGW prezentuje w jak wielu zadaniach, potrzebne jest

przetwarzanie danych przestrzennych i generowanie na ich podstawie map oraz analiz.

Aby w pełni wykorzystać zgromadzone dane, by mogły być przedstawiane w prostej i

intuicyjnej formie, stosowane są rozwiązania GIS.

Celem mojej pracy na rzecz RZGW, było przedstawienie alternatywnego

rozwiązania, dla obecnie wprowadzanego systemu prezentacji danych w postaci map

poprzez oprogramowanie ArcIMS.

ArcIMS jest systemem komercyjnym, a celem pracy było przedstawienie

potrzebnych narzędzi open source i sprzętu, aby zbudować system Webmappingu na

potrzeby RZGW. Głównym załoŜeniem było zastosowanie rozwiązań open source,

pozwalających na stworzenie aplikacji Klient – Serwer. Zakres działania systemu

obejmowałby sieć wewnętrzną (Intranet) RZGW, oraz w przyszłości, dla

autoryzowanych uŜytkowników pozwalałby na dostęp z Internetu.



114

7.1. Obecnie stosowane rozwiązanie Webmappingu w RZGW

Sprzęt i architektura

Specyfika obecnie stosowanego rozwiązania Webmappingu w RZGW opiera się

o model „Cienki Klient”. Serwerem jest testowa maszyna działająca na jedno

procesorowej platformie Intel Pentium 4, z 1GB RAM oraz dyskiem twardym 80GB.

Klientem jest kaŜdy komputer w RZGW, posiadający dostęp do siec wewnętrznej –

Intranet, oraz posiadający przeglądarkę stron WWW. [rozmowy, RZGW]

Oprogramowanie

RZGW dla potrzeb Webmappingu, stosuje aplikacje firmy ESRI – ArcIMS 9.1.

Aplikacja umoŜliwia przygotowywanie mini-aplikacji internetowych słuŜących

wizualizacji, przygotowanych wcześniej w programie ArcInfo map, lub obiektów

przestrzennych. Serwer zaopatrzony jest w system Windows XP Proffesional. Dane

gromadzone są w bazie danych ORACLE 10g, połączoną z ArcSDE (Spatial Database

Engine), który wspomaga obsługę obiektów geograficznych, dodaje walidacje

wprowadzanych danych i narzuca na bazę danych optymalną strukturę dla obiektów

przestrzennych. [RZGW]

Formaty danych, które są wykorzystywane w organizacji to: [RZGW]

• Wektorowe: pliki SHP, struktury uŜywane w ArcSDE

• Rastrowe: TIFF, JPEG, DTM - GRID.

Dane wykorzystywanie przez RZGW to dane obejmujące m.in. tematy: [RZGW]

• Hydrografia – „Mapa Podziału Hydrograficznego Polski” – MPHP z lutego

2006. Opracowana i wykonana w Ośrodku Zasobów Wodnych Instytutu

Meteorologii i Gospodarki Wodnej na podstawie materiałów topograficznych

Oddziały Geografii Wojskowej Sztabu Generalnego WP we współpracy z

Oddziałami IMGW, na zamówienie Ministerstwa Środowiska, ze środków

Narodowego Funduszu Ochrony Środowisk i Gospodarki Wodnej.

• Obiekty i zabudowa hydrograficzna – ujęcia wód, oczyszczalnie itp.



115

• Cieki, węzły, zbiorniki sztuczne i naturalne

• Zlewnie

• Podział na zarządy zlewni

• Podział administracyjny

Obecne cele zastosowania Webmappingu:

Regionalne Zarządy Gospodarki Wodnej stosują Webmapping w celu ułatwienia

dostępu do informacji związanych z hydrografią, obiektami zagospodarowania terenu,

zlewni, jak równieŜ informacjami dotyczącymi cieków, węzłów oraz zbiorników

wodnych. KaŜdy z upowaŜnionych pracowników, moŜe poprzez swój komputer

uzyskać informacje, przeprowadzić prostą analizę danych, oraz odczytać wszystkie

atrybuty opisujące zawarte w bazie danych obiekty. Dostęp uzyskuje łącząc się poprzez

wewnętrzną sieć – Intranet z serwerem www na którym znajduje się baza danych oraz

aplikacja pozwalająca na wizualizacje danych z bazy w formacie rastrowym.

Dostęp kliencki do danych nie posiada moŜliwości ingerowania w dane, czyli

nie moŜna dodawać, usuwać i edytować danych. Jest to spore ograniczenie, zwłaszcza,

Ŝe taka funkcjonalność przydałaby się, w przyszłości, dla terenowych jednostek RZGW,

które mogłyby bez potrzeby kontaktu telefonicznego z firmą, zmienić lub poprawić, a

nawet dodać jakąś informację do bazy.

7.2. Oczekiwania uŜytkowników odnośnie alternatywnego rozwiązania

Na podstawie rozmów przeprowadzonych z RZGW, określony został zarys

wymagań od planowanego systemu. Projekt oparty jest o architekturę Klient-Serwer i

tworzony w oparciu o narzędzia open source.

Do głównych wymagań strony klienckiej naleŜą:

• aplikacja powinna umoŜliwiać przeglądanie danych w przeglądarce www dla

uŜytkowników wewnętrznego Intranetu,

• dodatkowo powinna istnieć moŜliwość rozszerzenia działania aplikacji

publicznie w Internecie, przy zastosowaniu poziomów dostępu uŜytkowników,



116

• w zaleŜności od poziomu uprawnień, powinna istnieć moŜliwość przeglądania

danych w formacie rastrowym i interakcja z nią w taki sposób, aby moŜliwe

było edytowanie danych w tabeli atrybutów (dotyczących zaznaczonego

obiektu), moŜliwość dodawania oraz usuwania danych (w miarę moŜliwości –

architektura stanowi pewne ograniczenia),

• klient powinien posiadać moŜliwość zaznaczania punktów na mapie, oraz

dodawania do nich atrybutów opisowych. Dodatkowym wymogiem jest

moŜliwość załączenia pliku z rozszerzonymi informacjami do wybranego

punktu. Przykładem moŜe być plik w którym zawarte są informacje na temat

zapory wodnej (zdjęcia, parametry, statystyki). Plik powinien mieć format PDF i

powinien być przechowywany w bazie danych w postaci binarnej.

Do głównych wymagań ze strony serwera naleŜą:

• serwer danych stanowić powinien jeden komputer, specjalnie do tego

przystosowany i zoptymalizowany pod kątem sprzętu i oprogramowania,

• aplikacja słuŜąca generowaniu map do formatów rastrowych powinna mieć

moŜliwość współpracy z formatem udostępnianym przez ArcSDE, jednak

funkcja ta nie jest konieczna – aplikacja moŜe pracować na jakiejkolwiek bazie

danych z uŜyciem dowolnej nakładki wspierającej gromadzenie danych

przestrzennych. W wypadku braku obsługi formatów SDE przydatną funkcją

była by moŜliwość konwersji danych do innych formatów,

• Aplikacja musi obsługiwać pliki ESRI SHAPE (wektorowe) oraz TIFF i JPEG,

oraz GRID(DTM) (rastrowe),

• Systemem operacyjnym serwera powinien być system z rodziny MS Windows,

• PoŜądane jest łatwe i intuicyjne konfigurowanie aplikacji odpowiadającej za

prezentacje map.

7.3. Propozycja rozbudowy systemu Webmappingu RZGW Kraków

Na podstawie informacji zebranych podczas pisania tej pracy stworzona została

lista głównych komponentów potrzebnych do stworzenia serwera. Uwagę skupiam na

kompletnym zbudowaniu nowego niezaleŜnego systemu, który moŜe korzystać w wielu

rodzajów danych, aby na ich podstawie generować gotowe mapy.



117

7.3.1. Potrzebny sprzęt:

Aby w pełni wykorzystać funkcjonalność planowanego systemu wystarczy

obecnie posiadany sprzęt. Jest to więc maszyna jednoprocesorowa, oparta o architekturę

Intel Pentium 4, 1GB RAM oraz dysk twardy 80GB. W zaleŜności od planowanego

obciąŜenia serwera pracą, sugerowane jest zwiększenie pamięci RAM do 2 GB oraz o

dodanie drugiego dysku twardego. Posiadając dwa dyski warto uruchomić je w trybie

RAID 1.

TRYB RAID 1 – „ma na celu podniesienie bezpieczeństwa danych. W tym

trybie dane są w prosty sposób kopiowane na drugi dysk, tworząc w ten sposób tzw.

odbicie lustrzane (ang. mirror). Ta konfiguracja nie jest szybsza od pojedynczego

dysku, ale zapewnia doskonałe bezpieczeństwo danych. JeŜeli jeden dysk ulegnie

awarii, system wciąŜ będzie mógł pracować. ” [tom`s hardware guide]

7.3.2. Potrzebne oprogramowanie:

System operacyjny – RZGW do tej pory stosowało jako serwer map maszynę z

systemem Windows XP Proffesional. Jednak nie jest to system przeznaczony do

działania jako serwer. Zalecanym systemem jest Windows Server 2003 Standard

Edition (z rozszerzeniami service pack 1 i 2).

„System Windows Server 2003 jest uniwersalnym systemem operacyjnym

umoŜliwiającym obsługę róŜnych ról serwera w zaleŜności od potrzeb klienta — w

trybie scentralizowanym lub rozproszonym. PoniŜej wymieniono niektóre z tych ról”

[www.microsoft.com]:

• Serwer plików i wydruków

• Serwer sieci Web i serwer aplikacji sieciowych

• Serwer pocztowy

• Serwer terminali

• Serwer dostępu zdalnego/wirtualnej sieci prywatnej (VPN)

• Serwer usług katalogowych, systemu DNS, protokołu DHCP i usługi WINS

• Serwer do obsługi multimediów przesyłanych strumieniowo



118

Serwer Map – zastosowanym przez nas rozwiązaniem będzie serwer map –

UMN MapServer – „Najbardziej zaawansowany i najpopularniejszy system serwera

geoinformacji. Obok głównej części będącej aplikacją opartą na CGI i współpracującej

z otwartym systemem Apache, system ten składa się takŜe z szeregu samodzielnych

programów dla budowy map i elementów ich opisu. Dostęp do środowiska rozwoju

tego systemu jest moŜliwy przy pomocy róŜnych języków programowania. W rezultacie

wiele innych projektów z zakresu otwartego oprogramowania ma za zadanie

rozszerzenie moŜliwości tego systemu” [Gaździcki J., Roczniki Geomatyki]

Aby zainstalować UMN MapServer na maszynie z systemem Windows, naleŜy

wcześniej skonfigurować usługę serwera WWW. Zalecaną nakładką będzie tu otwarty

projekt Apache™. Dodatkowymi komponentami potrzebnymi do działania naszej

aplikacji będzie język PHP, oraz wymagany dla UMN MapServer Mapscript. Aby

system był uniwersalny i mógł współpracować z wieloma źródłami danych, do naszego

Serwera Map naleŜy więc dodać jeszcze obsługę biblioteki GDAL/OGR, która dodaje

obsługę wielu formatów danych, oraz bibliotekę PROJ, która m.in. pozwala na

dokonywanie operacji transformacji współrzędnych.

Ilość modułów jaką musimy zainstalować zaczyna być spora, jednak dzięki

uprzejmości uŜytkowników MapSerwera i portalu MapTools.org, dla rozpoczynających

przygodę z MapServerem została stworzona w pełni skompilowana wersja Mapservera

zwana „MapServer for Windows - MS4W” posiada ona zaimplementowane takie

moduły jak:

• Apache HTTP Server v. 2.2.4

• PHP v. 5.2.1

• MapServer CGI 4.10.1

• MapScript 4.10.1 (CSharp, Java, PHP, Python)

• Dodaje wsparcie dla Oracle 10g, and danych SDE 9.1 (jeŜeli system na którym

instalowany jest MapServer posiada odpowiednie biblioteki dll (Oracle i SDE)

• MrSID support built-in

• GDAL/OGR 1.4.0 and Utilities

• MapServer Utilities

• PROJ Utilities

• Shapelib Utilities



119

• Shp2tile Utility

• OGR/PHP Extension 1.0.0

• OWTChart 1.2.0

Instalacja tej wersji jest o wiele prostsza, niŜ składanie całego systemu z

modułów i konfigurowanie kaŜdego elementu z osobna i kompilacja.

Wymagane dane wejściowe

W wymaganiach dotyczących systemu wymieniona jest obsługa formatów

wektorowych Esri Shape oraz ArcSDE i rastrowych TIFF oraz GRID. Standardowa

wersja MapServera obsługuje pliki SHAPE bez potrzeby instalacji jakichkolwiek

dodatków.

ArcSDE jest obsługiwany poprzez MapServer od wersji 5 i dodaje do jego

funkcjonalności m.in.:

• Obsługę SDE 8.1, 8.2, 8.3, 9.0, 9.1 i 9.2

• Korzystanie z warstwy pokryć SDE w trybie tylko do odczytu (SDE for

coverage), shapefile oraz repozytoria ArcStorm/ArcLibrarian.

• Rzutowanie „w locie”

Korzystanie z SDE jest jednak ograniczone, MapServer w obecnej wersji nie obsługuje

w pełni wszystkich funkcji SDE. W wymienionej wersji pakietu „MapServer for

Windows” obsługa baz danych Oracle i ArcSDE jest juŜ wkompilowana.

Dane rastrowe występują jako obrazy lub dane GRID. W standardowej wersji

MapServer obsługuje Tiff/GeoTiff, i EPPL7, jednak po dodaniu modułu GDAL,

obsługuje GRASS, Jpeg2000, ArcInfo Grids, i wiele innych. W pakiecie

proponowanym – „MS4W” obsługa modułu GDAL jest aktywna, więc nie ma potrzeby

zmiany konfiguracji.

Rozwiązaniem alternatywnye - PostgreSQL zamiast Oracle, oraz PostGIS

zamiast ArcSDE:



120

W przypadku braku potrzeby uŜywania komercyjnej bazy Oracle oraz dodatku

SDE – sugeorwane jest zastosowanie bazy danych PostgreSQL oraz dodatku PostGIS,

który wspomaga przechowywanie obiektów geograficznych w specjalnie

przygotowanych strukturach, oraz posiada podstawowe wsparcie dla topologii terenu,

moŜliwość walidacji danych oraz transformacji współrzędnych. Swoją funkcjonalnością

przypomina ArcSDE, jest jednak produktem na licencji open source. W podanym

pakiecie – „MS4W” nie ma zainstalowanego dodatku PostGIS, naleŜy go ściągnąć ze

strony: http://postgis.refractions.net/download/windows/

Przed instalacją PostGIS naleŜy zainstalować w systemie bazę danych PostgreSQL.

MoŜna ją pobrać pod adresem: http://www.postgresql.org/ . WaŜne jest aby baza

PostgreSQL była w odpowiedniej wersji – kompatybilnej z dodatkiem PostGIS.

Tworzenie map – nakładki i moŜliwości MapServera:

Sam MapServer stanowi aplikacje, która na podstawie specjalnie

przygotowanego pliku *.MAP potrafi wygenerować do postaci obrazu rastrowego

mapę. Pliku *.MAP jest sercem MapServera, zawarte są w nim informacje na temat

związków pomiędzy obiektami, wskazania skąd ma pobierać dane, oraz definicje

sposobu wyświetlania i generowania mapy.

Po zainstalowaniu naszego pakietu – MS4W, aby zacząć prace z mapami,

musimy ręcznie skonfigurować sposób generowania map. Nie jest to proste i wymaga

wielu godzin cierpliwej pracy. Istnieją programy wspomagające tworzenie plików

.MAP poprzez wsparcie dla składni języka.

Jednym z takich narzędzi jest dodatek do MS4W – MapLab, który zawiera

programy narzędziowe:

• MapEdit – jest narzędziem które pozwala w sposób wizualny administrować

plikami map. Pozwala na pełną kontrole wszystkich aspektów pliku mapy

(*.map) oraz czuwa na poprawnością jego struktury. Do modyfikacji

parametrów mapy, Map Edit posiada specjalnie przygotowany interfejs,

bazowany na formularzu. Dodatkowymi funkcjami są: podgląd mapy wraz z

pełną nawigacją oraz dostęp do plików raw mapfile.



121

• MapBrowser – narzędzie wspomagające wizualną selekcje danych

przestrzennych z lokalnych źródeł oraz ze źródeł WMS. MoŜe być równieŜ

uŜywane do tworzenia specyficznych – kluczowych widoków map, jak równieŜ

do określania wielkości map i dostępnych jej rzutów. Dzięki temu modułowi

MapLab staje się przeglądarką serwerów kompatybilnych ze standardem WMS.

• GMapFactory – intuicyjne narzędzie do szybkiego tworzenia i rozmieszczania

aplikacji Webmappingu. GMapFactory moŜe być uŜywany do definiowania

układów aplikacji i ustalania które z interfejsów obsługi map do tych układów

dołączyć.

Dodatkowym polecanym programem jest QuantumGIS, pozwalający na składanie map

z wielu róŜnorodnych źródeł danych, digitalizację i tworzenie nowych warstw oraz ich

eksport do formatu MapServera - *.MAP

Aplikacja słuŜąca wizualizacji map:

Posiadając juŜ działający serwer map, oraz potrzebne narzędzia do tworzenia

szablonów map – MAP FILES, naleŜy stworzyć aplikacje internetową, która umoŜliwi

klientowi obejrzenie mapy oraz pozwoli na interakcję z nią przez przeglądarkę WWW.

Najprostszym sposobem na wyświetlenie mapy jest stworzenie w języku HTML

interfejsu, który na podstawie operacji na formularzu, generuje Ŝądane mapy w

formacie GIF.

Bardziej zaawansowanym sposobem na stworzenie aplikacji wyświetlania map,

jest zastosowanie jednego z dodatków do MapServera zwanego Chameleon. „Jest on

rozproszonym środowiskiem w języku PHP dla opracowywania aplikacji z zakresu map

i Internecie, opracowanym na bazie specyfikacji OGC dotyczących WMS i WFT.

Środowisko to dysponuje bogatym zestawem elementów graficznego interfejsu

uŜytkownika (GUI) i pozwala na tworzenie nowych takich elementów(ang .widgets)”

[Gaździcki J., Roczniki Geomatyki]. Chameleona moŜna pobrać z portalu

www.maptools.org jako dodatek do omawianego w tym rozdziale pakietu

oprogramowania MS4W.

Dodatkowa funkcjonalność:



122

Aby spełnić wymagania RZGW co do funkcjonalności, konieczne jest

stworzenie własnych modułów do aplikacji wyświetlania map. PoniewaŜ Chameleon

stworzony jest w języku PHP, a MapServer posiada specjalne API dla PHP –

MapScript, zadanie to będzie stosunkowo uproszczone.

WaŜnym modułem będzie moduł rejestracji i zarządzania uŜytkownikami,

którym moŜna przyporządkować kilka trybów dostępu do bazy danych:

• dostęp tylko do przeglądania danych – tryb dostępny dla wszystkich,

• dostęp z moŜliwością prostej edycji niektórych atrybutów – tylko dla

zarejestrowanych uŜytkowników,

• kompletny dostęp pozwalający na zmianę wszystkich pozycji w bazie,

oraz dodawanie nowych i usuwanie pozycji z bazy danych – tryb

administratora,

Moduł w którym autoryzowani uŜytkownicy mieli by dostęp do edycji danych

polegał by na wyświetlaniu razem z wygenerowanym przez MapServer obrazem, spisu

obiektów wykorzystanych do stworzenia mapy. Do kaŜdego z tych obiektów

uŜytkownik miałby dostęp poprzez hiperłącze. Po kliknięciu uzyskał by pełny przegląd

atrybutów wraz z moŜliwością ich zmian. Dane zmieniane przez uŜytkowników w bazie

danych były by przeładowywane przez MapServer i generowane na nowo, w nowej

postaci. Przy tworzeniu takiego modułu konieczne jest zastosowanie walidacji danych,

aby nie wprowadzić do bazy, informacji o błędnym formacie. Grozi to przekłamaniami

przy wyświetlaniu mapy.

Kolejnym modułem który jest konieczny aby spełnić wymagania RZGW, jest

moduł, dzięki któremu uprawniony uŜytkownik będzie mógł dodać do określonego

obiektu (pobranego i wyświetlonego z bazy danych) atrybut opisowy w formie

załącznika PDF. Rozwiązanie tego problemu sprowadza się do stworzenia osobnej

tabeli w bazie danych, która była by skojarzona z opisywanym obiektem. PDF moŜe

być zapisany w bazie danych w formacie binarnym. Obsługą dodawania pliku do bazy,

jak równieŜ późniejszym wyświetlaniem zaimplementowana została by w opisywanym

module.



123

7.3.3. Podsumowanie

Stworzenie alternatywnego – opartego o open source systemu Webmappingu na

potrzeby RZGW w Krakowie jest zadaniem wartym uwagi, aczkolwiek wymagającym

doświadczenia w zakresie administracji systemami serwerowymi, znajomości

zagadnień GIS oraz programowania w językach skryptowych (PHP). Moja propozycja

jest tylko jedną z wielu alternatyw jakie mogą być stworzone na potrzeby RZGW. W

Internecie istnieje bardzo wiele narzędzi wspomagających zarządzanie specyficznymi

formatami danych. Wspierane przez odrębne biblioteki konwersji danych pozwalają na

stworzenie bardzo uniwersalnego systemu zarządzającego danymi przestrzennymi.

Warto zatem zainteresować się oferowanymi przez środowiska open source

narzędziami pozwalającymi tworzyć systemy Webmappingu, oraz stosować open

sourcowe narzędzia WebGIS takie jak GRASS, czy QuantumGIS. W obecnych

wersjach pozwalają one na bardzo złoŜone analizy, tworzenie kompozycji map,

wykorzystywanie danych z ogólnodostępnych serwerów WMS czy WFS, ponadto

współpracują z lokalnymi bazami danych i mają moŜliwość eksportu stworzonych map

do formatu *.MAP (MapServer).

Nadchodząca wersja GRASS 6.3 (obecnie wersja DEVEL) będzie posiadała

niezaleŜny interfejs graficzny pod systemem Windows (do tej pory wymagany był

Cygwin UNIX compatibility software) co ułatwi proces jego konfiguracji i uŜytkowania.

Dzięki swojej funkcjonalności Grass jest w pełni wystarczającą aplikacją do zastosowań

GIS, która pozwala na publikacje wyników pracy w Internecie za pośrednictwem takich

narzędzi jak MapServer.



124

8. PODSUMOWANIE



125

Celem pracy było przedstawienie technologii, przy pomocy których moŜliwa

jest wizualizacja danych przestrzennych w Internecie. Badanym oprogramowaniem

były głównie systemy oparte o licencje open source. W trakcie pisania pracy poznałem

duŜą ilość rozwiązań ze świata Webmappingu i WebGISu, wciąŜ rozwijanych i

udoskonalanych. Spośród nich wyłoniłem zdecydowanego faworyta, którym jest

stworzony na Uniwersytecie w Minnesocie - UMN MapServer. Jest on najbardziej

rozwiniętym projektem posiadającym ogromne wsparcie ze strony wielu języków

programowania. Licencja open source umoŜliwia jego modyfikacje, oraz ułatwia

tworzenie programów współpracujących. Ilość dodatków jest jego mocną stroną, a

moŜliwości przystosowania do obsługi wybranego zagadnienia ogranicza jedynie

wyobraźnia programisty.

Poznając dziedzinę nowoczesnej internetowej kartografii postanowiłem

przybliŜyć pojęcia, dzięki którym jej rozwój jest tak szybki i dynamiczny. Pojęciami

tymi są interoperacyjność oraz standardy promowane przez Open Geospatial

Consortium i Komitet techniczny ISO/TC 211. Pisząc prace dokonałem przeglądu

standardów GIS oraz ich wpływu na postęp związany z dziedziną GIS w Internecie.

Organizacje określają w swoich dokumentach technicznych moduły dostępu do danych,

opisy serwerów dystrybuujących dane wektorowe i rastrowe, oraz poruszają wiele

innych tematów opisujących poszczególne funkcje systemów mapowych.

Zaznajomienie się z nimi uświadomiło mi jak wielką siłę mają projekty tworzone w

oparciu o jedną globalną specyfikację problemu, gdzie dane i algorytmy ich

przetwarzania tworzone są według jednego przepisu, a ich działanie jest niezaleŜne od

platformy systemowej. Taka idea jest wielkim rozwojowym krokiem – aby umoŜliwi ć

kaŜdemu, bez względu na posiadany system czy architekturę sprzętową, swobodny

dostęp do informacji i przedstawienie jej w jednoznaczny sposób.

Podczas pisania pracy natrafiłem na bardzo duŜą ilość aplikacji, narzędzi i

modułów, wspomagających tworzenie map. Opisane zostały tylko najwaŜniejsze z nich,

najczęściej uŜywane i najbardziej funkcjonalne. Swoją uwagę poświęciłem równieŜ

aplikacji GRASS oraz QuantumGIS, które wprawdzie nie są narzędziami

pozwalającymi prezentować mapy na stronach WWW, jednak stanowią doskonały

przykład rodzącego się trendu nowoczesnych systemów GIS. Ich innowacyjność polega



126

na moŜliwości korzystania z danych on-line z serwerów określonych przez

uŜytkownika, bądź z tych darmowych opartych o standardy WMS i WFS.

Udostępnianie danych przestrzennych nieodpłatnie staje się coraz bardziej

powszechne, obecnie dane te swoim zakresem obejmują głównie obszary Stanów

Zjednoczonych, Dzięki ich ogólnodostępności, mogę zaryzykować stwierdzenie, ze

społeczność internetowa zainteresowana tematem wesprze przyrost danych poprzez

digitalizację dostępnych map, oraz tworzenie cyfrowych modeli obiektów

przestrzennych. Teorie swoją opieram na zaobserwowanym zjawisku, jakie ma miejsce

w społeczności Google Earth, gdzie miliony uŜytkowników zafascynowanych

programem tworzy własne katalogi tematycznych danych i udostępnia je w formacie

KML.

Część pracy poświęciłem na omówienie technologicznych zasad działania

róŜnego rodzaju aplikacji Webmappingu i WebGISu, począwszy od najprostszych które

działają w oparciu o architekturę klient - serwer, kończąc na aplikacjach standalone

które uŜywają Internetu do pozyskiwania danych. W rozwoju technologii tworzenia

wizualizacji danych przestrzennych następuje ogromny postęp. Coraz bardziej

zaawansowane wtyczki do przeglądarek pozwalają na bardzo efektowne tryby

prezentacji danych. W zaawansowanych implementacjach dodatki takie jak Java, Flash,

czy technologie AJAX/JavaScript pozwalają zamienić przeglądarkę internetową w mini

aplikacje wykazującą funkcjonalność profesjonalnego programu GIS.

Webmapping i WebGIS jest coraz modniejszą technologią. Pozwala na

tworzenie interaktywnych map miast, zawierających dane nie tylko na temat dróg, ale

równieŜ na takie tematy jak kina, restauracje, hotele, banki, firmy i wiele innych.

Ponadto dzięki moŜliwością interakcji z mapą moŜliwe jest mierzenie odcinków tras,

planowanie podróŜy. Często spotykanym zastosowaniem Webmappingu są właśnie

planery podróŜy, które w bardziej zaawansowanych aplikacjach pozwalają na integracje

z systemami GPS. W Polskim Internecie moŜna spotkać wiele produktów tego typu,

przeznaczyłem temu zagadnieniu jeden z podrozdziałów. Testując istniejące aplikacje

stwierdzam, Ŝe brakuje im nowoczesnego podejścia, aplikacje nie spełniają standardów,

nie mają moŜliwości korzystania z serwerów WMS i WFS, a często interfejs, który

przedstawiają uŜytkownikowi jest niedopracowany, trudny w obsłudze i nie intuicyjny.



127

Webmapping i WebGIS jest technologią której zastosowanie sprawdza się w

inŜynierii środowiska. Wiele informacji wykorzystywanych w meteorologii,

geotechnice, geologii, budownictwie i podobnych dziedzinach nauki gromadzona jest w

bazach danych. Poprzez odpowiednie zastosowanie internetowych narzędzi GIS w

stosunkowo prosty sposób moŜna te informacje zwizualizować. Efektem są

przykładowo mapy pogodowe, mapy gruntów, czy przestrzenne zagospodarowanie

terenu.

Swoją pracą, namawiam do korzystania z róŜnorodnej gamy internetowych

narzędzi GIS. Jako przykład instytucji w której wykorzystanie omawianych technologii

jest uzasadnione wybrałem Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Krakowie. Na ich

potrzeby stworzyłem propozycje alternatywnego systemu Webmappingu, opartego o

licencje open source. Stworzona propozycja, być moŜe zastąpi w niedługim czasie

obecnie wprowadzaną aplikacje ArcIMS, która jest komercyjna i nie jest na tyle

elastyczna, aby mogła spełnić wszystkie wymagania stawiane przez RZGW. Jeśli w

przyszłości UMN MapServer zastąpi ArcIMS w RZGW, będzie to dowodem na

wyŜszość oprogramowania open source, które moŜna dokładnie dopasować do swoich

potrzeb.

Jaka będzie przyszłość? Informatyka i cały proces zarządzania informacją od

kilkudziesięciu lat przeŜywa prawdziwy boom. Dzisiejsze rozwiązania informatyczne,

takie jak laserowe skanowanie powierzchni ziemi w celu uzyskania danych opisujących

ukształtowanie terenu, były tematem filmów science-fiction w latach 70-80. Co więc

czeka rozwój geoinformatyki? Wszystko zmierza w kierunku globalnego, ogólnego

dostępu do danych. Patrząc na rozwiązania typu Google Earth moŜemy tylko czekać na

moment kiedy po wirtualnym trójwymiarowym globie, będą poruszać się w czasie

rzeczywistym modele pojazdów i innych przestrzennych obiektów ruchomych, których

połoŜenie określane będzie na podstawie nawigacji satelitarnej GPS. Moim zdaniem w

najbliŜszych latach nowoczesna kartografia i geoinformatyka przejdzie na poziom

„oŜywienia map”. Nie mówię tu o pełnym monitoringu kaŜdego zakątka ziemi w czasie

rzeczywistym, jednak największe miasta świata mogą taką wirtualną kopie uzyskać.



128

LITERATURA

Aronoff S.: Geographic Information Systems: A Management Perspective. WDL

Publications Ottawa, Canada, 1991.

Coppock J.T., Rhind D.W.: The History of GIS. ; Geographical Information Systems:

Principles and Applications. Red. Maguire D.J., Goodchild M.F., Rhind D.W. Longman

Publishers, London 1991.

Parent P., Church. R.: Evolution of Geographic Information Systems as Decision

Making Tools. 2nd Annual Conference of ASPRS and ACSM, San Francisco, CA,

1987.

Kompendium PANEL-GI. Przewodnik po GI I GIS. Praca pod red. Franka A. U.,

Raubala M. i van der Vlugta M. - Politechnika Wiedeńska, tłumaczenie A. Labus,

Komisja Europejska, 2000.

Strobl, J.: Online GIS – das WWW als GIS-Plattform. In: Herrmann, C., Asche, H.

(eds.) Web.Mapping 1: Raumbezogene Information und Kommunikation im Internet.

Wichmann, Heidelberg, pp. 18-29, 2001.

Hachler T. Online Visualization Of Spatial Sata. Praca pod kierunkiem Dr. Allgower

B., Prof. Dr. Weibel R., Departament of Geographu, University of Zurych, 2003.

Star J., Estes J.: Geographic Information Systems: An Introduction. Prentice Hali,

1990

Michalik J.: Geomatyka (geoinformatyka) – czy nowa dyscyplina? – seminarium

Polskiego Towarzystwa Informacji Przestrzennej „INFRASTRUKTURA DANYCH

PRZESTRZENNYCH NA POZIOMIE EUROPEJSKIM I GLOBALNYM”



129

Michalik J.: Interoperacyjność w zakresie informacji geoprzestrzennej – seminarium

Polskiego Towarzystwa Informacji Przestrzennej „INFRASTRUKTURA DANYCH

PRZESTRZENNYCH NA POZIOMIE EUROPEJSKIM I GLOBALNYM”, 2002

Michalak J.: OGIS - Integracja systemów informacji geoprzestrzennej w geologii.

INFOBAZY '97.

Gaździcki J.: Standardy otwarte w geomatyce - 7 Standardy otwarte w geomatyce –

Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej, Roczniki Geomatyki 2007, tom V

zeszyt 2

Litwin L., Myrda G.: Systemy Informacji Geograficznej. Helion, 2005

Krysiak K.: Sieci Komputerowe. Helion, 2005

M. Neteler, H. Mitasova.: Open Source GIS: A GRASS GIS Approach. Second Edition,

2004/2005.

RZGW- Regionalne Zarządy Gospodarki Wodnej – rozmowy przeprowadzone z

działem Katastru - Tomasz Bukowiec.

INTERNET:

Open Gis Consortium. http://www.opengeospatial.org

UNEP/GRID-Arendal. http://www.grida.no

Gazeta IT http://www.gazeta-it.pl

Portal Geostrada http://geostrada.com

Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej http://www.ptip.org.pl

Portal Województwa Małopolskiego http://wrotamalopolski.pl

W3C (World Wide Web Consortium) http://www.w3.org

Wikipedia – Wolna Encyklopedia http://pl.wikipedia.org

GIS MAZOWSZA http://www.gismazowsza.pl

Google Mobile Maps http://www.google.com/gmm

KML Documentation http://earth.google.com/kml



130

UMN MapServer http://mapserver.gis.umn.edu

MapTools http://www.maptools.org

GDAL Library http://www.gdal.org/

PostGIS http://postgis.refractions.net

PROJ http://proj.maptools.org

Visual Basic GIS http://www.visualbasicgis.com/

GMT (Generic Mapping Tools) http://gmt.soest.hawaii.edu/

ESRI http://www.esripolska.com.pl/

INTERGRAPH http://www.intergraph.pl

RZGW http://www.krakow.rzgw.gov.pl/



131

SPIS RYSUNKÓW

Rysunek 1. Czym jest Webmapping, jego składowe........................................................2

Rysunek 2. Historia przemian technologii GIS- Webmapping ..................................... 12

Rysunek 3. Architektura internetowej aplikacji GIS ...................................................... 13

Rysunek 4. Składanie danych z serwerów WMS ........................................................... 27

Rysunek 5. Mapa stworzona z kilku warstw WMS........................................................ 28

Rysunek 6. Architektura typowego MapServera............................................................ 33

Rysunek 7. Aplikacja stworzona przy uŜyciu narzędzi Ka-Map.................................... 38

Rysunek 8. Carto-Web, przykład implementacji i funkcjonalności ............................... 39

Rysunek 9. Map Bender, przykładowa aplikacja, .......................................................... 40

Rysunek 10. Schemat pracy GeoSerwera w Internecie .................................................. 43

Rysunek 11. GeoServer - wizualizacja ilości ozonu na powierzchni ziemi ................... 44

Rysunek 12. GeoServer i Flash - mapa gruntów w USA ............................................... 44

Rysunek 13. Architektura OpenMap .............................................................................. 47

Rysunek 14.Struktura MapBean - zarządzanie warstwami w OpenMap ....................... 48

Rysunek 15. Interfejs graficzny w GRASS. ................................................................... 51

Rysunek 16. Przykład analizy przestrzennej 3D w GRASS........................................... 53

Rysunek 17. Interfejs QuantumGIS................................................................................ 54

Rysunek 18. Uproszczony schemat działania klienta "cienkiego" ................................. 70

Rysunek 19. Uproszczony schemat klienta "średniego"................................................. 72

Rysunek 20. Uproszczony schemat klienta "grubego" ................................................... 73

Rysunek 21. Trójwarstwowa architektura sieciowa .......................................................79

Rysunek 22. www.gismazowsza.pl - klient "średni"...................................................... 88

Rysunek 23. Wrota Małopolski - mapa Interaktywna. ................................................... 90

Rysunek 24. www.krakow.tv - interaktywny plan miasta.............................................. 92

Rysunek 25. Plan Krakowa - Magiczny Kraków. .......................................................... 93

Rysunek 26. Interaktywna mapa Szczecina.................................................................... 94

Rysunek 27. Google Maps, wygenerowana trasa przejazdu i dokładny jej opis............ 96

Rysunek 28. Zumi.PL zastosowanie lokalizatora internetowego ................................. 100

Rysunek 29. Google Earth wizualizacja danych z pliku KML..................................... 106

Rysunek 30. Google Earth - wizualizacja obiektów 3D............................................... 107

Rysunek 31. Google Earth - Szlak Architektury Drewnianej - Knurów. ..................... 108

Rysunek 32. Google Earth - Szlak Architektury Drewnianej – Łopuszna ................... 108



132

Rysunek 33. Google Earth - Szlak Architektury Drewnianej – Nowy Targ ................ 109

Rysunek 34. Google Earth, wpływ Wisły na środowisko naturalne Bałtyku............... 110

Rysunek 35. Google Earth, płonące lasy w stanie Louisiana, USA ............................ 110



133

ABSTRAKT

W ostatnich latach rozwój informatyki spowodował wielki postęp w kartografii

oraz w moŜliwościach gromadzenia danych przestrzennych. Standardy i

Interoperacyjność – stworzone przez Open Geospatial Consortium oraz Komitet

techniczny ISO/TC 211- przyczyniły się do powstania współpracujących ze sobą - na

poziomie danych (zarówno formatów plików, jak i struktur bazodanowych) darmowych

systemów. Aplikacje tworzone dzięki „społeczności open source” stanowią doskonałą

alternatywę dla komercyjnych systemów GIS, których istnienia nie moŜna ignorować,

są one bowiem pionierami w tej dziedzinie i stanowią motor napędowy tejŜe

technologii.

W niniejszym dokumencie przedstawiono istniejące rozwiązania technologiczne

z zakresu internetowych technologii GIS. Dokonano porównania bezpłatnych narzędzi

open source i tych komercyjnych. Jednocześnie przybliŜone zostały terminy

interoperacyjności oraz standaryzacji systemów i danych przestrzennych. W celu

sprawdzenia stanu implementacji istniejących w Internecie rozwiązań, przetestowano

kilka wybranych produktów zarówno polskich, jak i zagranicznych. Zbadane zostały

zarówno systemy globalne charakteryzujące się róŜnorodnością danych, oraz te

niewielkie opisujące konkretne zagadnienia. W ramach podsumowania zgromadzonej

wiedzy, na potrzeby Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej w Krakowie

opracowano załoŜenia wykorzystania dostępnych narzędzi open source potrzebnych do

stworzenia alternatywy komercyjnego rozwiązania opartego o ESRI – ArcIMS.

Przyszłość nowoczesnej kartografii zmierza ku tworzeniu bardzo rzeczywistych

modeli odwzorowujących obiekty geograficzne świata, coraz częstsze przenoszenie

map w wizualizacje trójwymiarowe i stosowanie animacji rzeczywistych jest juŜ niemal

standardem.

Documents

Krzysztof Piszczek WEBGIS I WEBMAPPING ...holmes.iigw.pl/~rszczepa/dyplomy/KrzysztofPiszczek...Krzysztof Piszczek praca magisterska Spis tre ści POJ ĘCIA I DEFINICJE 1 1. Wprowadzenie