VII meeting utenti italiani di GRASS Genova, febbraio 2006 MapServer e servizi web: introduzione e prime verifiche

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1 VII meeting utenti italiani di GRASS Genova, febbraio 2006 MapServer e servizi web: introduzione e prime verifiche Maria Antonia Brovelli Marco Negretti

2 Interoperabilità? 2 Dati interscambiabili: Dati provenienti da diverse sorgenti devono essere integrabili tra loro (sistemi di riferimento, attributi semantici, formati) Standardizzazione: Standard di diritto: prescrizione tecnica stabilita da associazioni di standardizzazione nazionali e/o internazionali

3 Open Geospatial Consortium (OGC) 3 Nato nel 1994 dal nucleo orginario dell OpenGRASS Foundation (Geographic Resource and Analysis Support System). Inizialmente è costituito da 20 membri, diventati 182 nel 1999 e 272 alla fine del E costituito da società, istituti di ricerca e amministrazioni ed è finanziato dagli aderenti. Compito è quello di sviluppare in modo concordato delle specifiche per interfacce di dati geografici (applicazioni Web, applicazioni mobili, applicazioni location based services - LBS). OGC è formato in prevalenza dal settore privato e quindi rappresenta in un certo senso il punto di vista dei venditori di software GIS. Nel 1999 pubblica il Web Map Server Interface Specification; sempre dello stesso anno è il contratto di collaborazione tra OGC e ISO TC 211. Dal 2004 prende il nome di Open Geospatial Consortium, Inc.

4 Principi base dell OGC web services (OWS) 4 Il linguaggio xml (extensible Markup Language) è utilizzato per la definizione e la descrizione delle applicazioni. La comunicazione si basa (nella gran parte dei casi) su protocollo HTTP. Grazie all utilizzo di xml, i Web Services sono indipendenti dalla piattaforma e dal sistema operativo. Possiamo descrivere il funzionamento in quattro tappe: Il client contatta il server e lo interroga sulle sue funzionalità. Il server fornisce al client un documento xml contenente le funzionalità del servizio supportato. Il client domanda dati al server. Il server fornisce i dati secondo quanto richiesto.

5 Web Map Service (WMS) 5 Servizio che produce carte e le rende disponibili sotto forma di immagini, ad esempio file GIF (Graphic Interchange Format), JPEG (Joint Photographic Experts Group) o PNG (Portable Network graphics) (picture case) sotto forma di un insieme confezionato di singoli elementi, tipicamente già proiettati in un certo sistema di riferimento e coordinate e con già la definizione degli elementi grafici da utilizzare. In questo caso si usano i formati SVG (Scalable Vector Graphics) o CGM (Computer Graphics Metafile); ad esempio possiamo avere delle strade rappresentate con polilinee con un certo spessore e di color grigio, laghi rappresentati come poligoni di colore azzurro, (graphic element case)

6 WMS - Funzioni di base 6 Il servizio è composto da tre funzioni di base, supportate da tre interfacce WMS: la descrizione leggibile per un computer e per l uomo dei dati disponibili e dei parametri di richieste accettati dal servizio (GetCapabilities) la fornitura dei dati richiesti (GetMap) la consultazione di altre informazioni (contenuti della carta e attributi delle features della carta) (GetFeatures) Le prime due operazioni devono essere necessariamente implementate, la terza è opzionale. L accesso a un WMS può avvenire mediante un browser standard e i parametri sono comunicati nell URL (metodo GET) oppure in modo nascosto secondo il metodo POST.

7 Reti di WMS 7 HTTP CLIENT A Web Map Server 1 CLIENT B Web Map Server 2 CLIENT C Web Map Server 3 WMS 4 WMS 5

8 Web Feature Service (WFS) 8 Mentre nei WMS il risultato dell interrogazione è puramente grafico, nel caso del WFS vengono trasferite entità geografiche o features. Una feature è un oggetto con un certo numero di proprietà. Ogni proprietà è caratterizzata da nome, tipo e valore. Se almeno una proprietà è geometrica, allora si parla di feature geometrica. La geometria è descritta da semplici elementi geometrici come punti, curve, superfici e poligoni. Il problema principale è legato al fatto che i dati geografici in generale sono modellati in modo eterogeneo e quindi nel loro trasferimento deve essere fornito anche lo schema utilizzato per la modellazione. Il meccanismo di scambio dei dati previsto dall OGC è il GML (Geographic Markup Language).

9 WFS Funzioni di base 9 Il servizio è composto dalle seguenti funzioni di base supportate da interfacce WFS: la descrizione leggibile delle features disponibili e dei parametri di richieste accettati dal servizio (GetCapabilities) la descrizione delle features (schema dei dati) (DescribeFeatureType) la fornitura di oggetti (istanze) di tipo Feature (GetFeature). Deve inoltre riconoscere quali proprietà devono essere fornite e deve essere in grado di fare selezioni spaziali e non. la manipolazione dei dati (ad esempio operazioni create, update e delete ) (Transaction) l applicazione di una lock-request a una o più istanze durante una transazione (LockFeature)

10 WFS Classificazione 10 Delle funzionalità precedentemente viste, le prime tre sono obbligatorie, le ultime due facoltative. In funzione comunque di queste funzionalità si definiscono i WFS come: di base: supporta le operazioni GetCapabilities, DescribeFeatureType e GetFeature. Sono i WFS read-only mode. transazionali: supportano anche le operazioni Transaction e Lockfeature

11 MapServer WMS Server 11 MapServer supporta le seguenti richieste WMS: 1. GetCapabilities restituisce un documento XML con i metadati del server 2. GetMap restituisce un immagine in base alle richieste inoltrate dal client 3. GetFeaturesInfo restituisce informazioni sulle features interrogate text/plain - formato testo text/html in html secondo quanto stabilito nei template del MapFile GML formato GML 4. DescribeLayer restituisce un documento XML con la descrizione dei layer pubblicati 5. GetLegendGraphic restituisce un immagine con i simboli grafici utilizzati

12 MapServer WMS Server 12 La configurazione come WMS server avviene tramite la definizione di opportuni parametri nel MapFile A livello dell oggetto MAP si configurano i parametri generali del servizio In generale i metadati relativi alla configurazione WMS si presentano tutti con una intestazione comune: wms_*, ows_*

13 MapServer WMS Server 13 La configurazione come WMS server avviene tramite la definizione di opportuni parametri nel MapFile A livello dell oggetto LAYER si configurano i parametri dei dati da pubblicare mediante: - alcuni parametri dell oggetto layer - metadati appositamente definiti

14 Browser su WMS Server: GetCapabilities 14 Richiesta: SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities

15 Browser su WMS Server: GetCapabilities 15 Richiesta: SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities

16 Browser su WMS Server: GetMap 16 Richiesta: SERVICE=WMS&VERSION=1.1.1&LAYERS=Province_Bacino& REQUEST=GetMap&FORMAT=image/png

17 Browser su WMS Server: GetFeatureInfo 17 Richiesta: SERVICE=WMS&VERSION=1.1.1&LAYERS=Province_Bacino& REQUEST=GetFeatureInfo&X=175&Y=95& QUERY_LAYERS=Province_Bacino&INFO_FORMAT=text/html

18 Browser su WMS Server: GetFeatureInfo 18 Richiesta: SERVICE=WMS&VERSION=1.1.1&LAYERS=Province_Bacino& REQUEST=GetFeatureInfo&X=175&Y=95& QUERY_LAYERS=Province_Bacino&INFO_FORMAT=text/plain

19 Browser su WMS Server: GetFeatureInfo 19 Richiesta: SERVICE=WMS&VERSION=1.1.1&LAYERS=Province_Bacino& REQUEST=GetFeatureInfo&X=175&Y=95& QUERY_LAYERS=Province_Bacino&INFO_FORMAT=gml

20 Browser su WMS Server: GetLegendGraphic 20 Richiesta: SERVICE=WMS&VERSION=1.1.1&layer=Province_bacino& REQUEST=getlegendgraphic&FORMAT=image/png

21 MapServer WFS Server 21 MapServer supporta le seguenti richieste: 1. GetCapabilities restituisce un documento XML con i metadati del server 2. GetFeature restituisce un documento XML con la geometria e gli attributi della feature richiesta 3. DescribeFeatureType restituisce un documento XML con la descrizione della feature richiesta MapServer implementa le funzioni base di un WFS: non sono implementate le richieste di modifica delle features Transaction e LockFeature La descrizione della geometria è resa in GML per default GML2 GML3 se specificato (parametro OUTPUTFORMAT=GML3)

22 MapServer WFS Server 22 La configurazione come WFS server avviene tramite la definizione di opportuni parametri nel MapFile A livello dell oggetto map si configurano i parametri generali del servizio In generale i metadati relativi alla configurazione WFS si presentano tutti con una intestazione comune: wfs_*, ows_*

23 MapServer WFS Server 23 La configurazione come WFS server avviene tramite la definizione di opportuni parametri nel MapFile A livello dell oggetto LAYER si configurano i parametri dei dati da pubblicare Si determina la configurazione mediante - alcuni parametri dell oggetto layer - metadati appositamente definiti

24 Browser su WFS Server: GetCapabilities 24 Richiesta: SERVICE=WFS&VERSION=1.0.0&REQUEST=getcapabilities

25 Browser su WFS Server: GetFeature 25 Richiesta: SERVICE=WFS&VERSION=1.0.0& REQUEST=getfeature&TYPENAME=Province_Bacino geometrie attributi

26 WMS\WFS Client 26 Alcune applicazioni internet GeoNOVAMap Viewer - Intergraph WMS Viewer - CubeWerx s CubeXPLOR - can&refresh_cache_depth=1 IonicSoft WMS Viewer - Intermap WMS Client - desktop Gaia Viewer - UDIG 1.0.RC5 - Cadcorp Map Browser - map_browser.htm FME Universal Viewer -

27 WMS\WFS Client 27 E quindi possibile creare servizi via internet di pubblicazione di cartografia recuperata da diversi server WMS\WFS riproiettata in WGS84

28 WMS\WFS Client 28 Accedere dal proprio desktop a dati remoti: Gaia elenco dei server elenco layer selezionati dati pubblicati info dati e preview

29 WMS\WFS Client 29 Accedere dal proprio desktop a dati remoti: Gaia

30 WMS\WFS Client 30 Accedere dal proprio desktop a dati remoti: ArcGIS 9.0 SP2 ArcGIS 9.1 aggiungere un server WMS

31 WMS\WFS Client 31 Accedere dal proprio desktop a dati remoti: ArcGIS 9.0 SP2 ArcGIS 9.1 dati locali dati da WMS server

32 MapServer WMS Client 32 Per accedere ai dati di un server WMS si definisce come di consueto un oggetto layer, con i parametri di connessione al server URL per la connessione tipo di connessione sistema di riferimento nome del layer sul server versione del server WMS formato dell immagine

33 MapServer WMS Client 33 Il WMS client inoltra una richiesta al WMS server MapServer WMS client WMS Server Es. LAYERS=Province_Bacino,Regioni_Bacino,italia300

34 MapServer WMS Client 34 Il WMS server accede ai sui dati ed restituisce le immagini dei layer richiesti nella zona di interesse MapServer WMS client WMS Server Queste immagini vengono sovrapposte ed unite ad altri eventuali dati locali dal client e viene generata l immagine finale per poter gestire in modo corretto i colori è necessario che l output sia RGB e non 256 colori

35 MapServer WMS Client 35 da server WMS da banca dati locale

36 MapServer WMS Client 36 sovrapposizione delle etichette

37 MapServer WFS Client 37 Per accedere ai dati di un server WFS si definisce come di consueto un oggetto layer, con i parametri di connessione al server tipo di connessione URL per la connessione metodo: GET POST con POST problemi a visualizzare più feature template per le query nome del layer sul server versione del server WFS limite durata connessione

38 MapServer WFS Client 38 Il WFS client inoltra una richiesta al WFS server MapServer WFS client WFS Server Es. TYPENAME =Province_Bacino,Regioni_Bacino,italia300

39 MapServer WFS Client 39 Il WFS server accede ai sui dati ed invia al client un file di cartografia in formato GML MapServer WFS client WFS Server MapServer accede ai dati e genera conseguentemente le immagini Di fatto lavora su dati locali temporanei in formato GML

40 MapServer WFS Client 40

41 MapServer WFS Client 41 Le interrogazioni sono fatte sui dati in formato GML scaricate in locale E necessario quindi definire dei template similmente a quanto si fa normalmente per i dati locali namespace

42 42 HTTP OWS CLIENT A OWS Server 1 OWS CLIENT B OWS Server 2 OWS CLIENT C OWS Server 3 OWS 4 OWS 5

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