Anno Accademico FACOLTA DI PIANIFICAZIONE DEL TERRITORIO

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1 Anno Accademico FACOLTA DI PIANIFICAZIONE DEL TERRITORIO Laurea Magistrale in Sistemi Informativi Territoriali Corso GIS & Geo WEB StyledLayerDescriptor(SLD) Specificaaperta StandardOGC I --U --A --V Prof. Cristoforo ABBATTISTA Ivano GIULIANO matricola:

2 INDICE 1. Introduzione La Vestizione Pag Gli Standard OGC Pag Styled Layer Descriptor SLD Pag Estensioni SLD Pag Fornire una SLD alla GetMapRequest Pag Struttura di una SLD Pag Creazione di una SLD Pag. 12 Bibliografia Acronomi Utilizzati Pag. 15 Styled Layer Descriptor SLD 2

3 1. - Introduzione La vestizione Il metodo di rappresentazione di una mappa influisce in modo decisivo sulla sua capacità di trasmettere informazione. Gia ancor prima che gli odierni SIT e Geodatabase facessero la loro comparsa, la vestizione delle mappe era strettamente correlata con il contenuto informativo che la mappa offriva. In base alla colorazione e alla simbologia utilizzata si poteva ottenere l informazione desiderata. Quindi la vestizione dei dati cartografici va intesa come attribuzione a una determinata geometria (punto, linea o poligono) di una specifica colorazione o simbologia in base al tipo di elemento geografico che essa rappresenta all interno della mappa stessa. Per creare un modello simbolico che assegni ai dati una buona vestizione, è necessario mediare l intento di rappresentare il più possibile la realtà che ci circonda e di trasmettere le informazioni nel modo più efficace. Già gli antichi romani introdussero il principio della simbologia. La Tabula Peutingeriana ne è un esempio pregevole, quale copia medioevale di una carta romana in cui si trovano più di 500 simboli diversi (città grandi o secondarie, ponti, templi, terme, punti di riposo, etc.). Nonostante siano passati molti secoli,la vestizione ricopre tutt oggi un ruolo di primaria importanza. Per ottenere una buona rappresentazione dei dati è necessario pertanto uno studio di analisi che inizia già durante la progettazione della carta. Durante la costruzione del modello, in base alla scala adottata per la mappa, è necessario un approfondito studio sul livello del dettaglio, che influenza la quantità di informazioni in essa contenute, e quindi sulla qualità di leggibilità della stessa. Nel caso in cui venga adottato un livello di dettaglio elevato, il rischio è che i vari elementi si possano sovrapporre tra di loro durante la vestizione e quindi rendendone la carta di difficile lettura. Un aspetto di fondamentale importanza nella fase di vestizione, è il colore che il cartografo associa al dato, infatti le varie colorazioni e simbologie, influiscono qualitativamente sulla comprensione della mappa. Le immagini qui di seguito mostrano palesemente come con una vestizione, con colorazioni e simbologie, l elemento geografico (layer Comune_strade) acquisisce significato e quindi fornisce informazione visiva. Styled Layer Descriptor SLD 3

4 Porzione di mappa geografica non vestita Porzione di mappa geografica vestita StyledLayerDescriptor SLD 4

5 In passato risultava abbastanza problematica la corretta scelta dei colori visto il loro limitato numero, ma dall introduzione dell informatizzazione il numero dei colori utilizzabili è stato ampiamente superato visto che ne sono visualizzabili oltre 16 milioni. I sistemi informativi territoriali, permettono di creare modelli e pattern in grado di soddisfare ogni tipo di esigenza rappresentativa. L OGC al fine di costruire un buon modello per la vestizione dei dati, ha proposto un modello standard basato su XML Schema, permettendo una descrizione schematica degli stili, rendendoli così esportabili sui principali GIS open source nonché commerciali, disponibili sul mercato Gli Standard OGC L Open Geospatial Consortium (OGC) è un organizzazione internazionale no-profit costituita da circa 400 enti tra aziende, enti governativi e università che collaborano nello sviluppo di standard GIS per l informazione geospaziale. Tra questi standard, quelli che definiscono gli OGC Web Services (OWS) sono di particolare interesse per lo sviluppo di SOA, in quanto specificano la struttura dell interfaccia dei web services che garantisce l interoperabilità tra sistemi diversi. Le principali specifiche aperte OGC Web Services per l accesso all informazione georeferenziata: Web Map Service (WMS), Web Feature Service (WFS) e Web Coverage Service (WCS), Styled Layer Descriptor che rappresenta una estensione di WMS. 3. Styled Layer Descriptor - SLD Il servizio WMS non consente all utente di definire stili personalizzati per la tematizzazione di una mappa. Ciò che permette di farlo è un estensione di WMS, ossia la codifica SLD che è una sofisticata specifica OGC per la vestizione di layer vettoriali e raster. E' molto flessibile, anche se nella sua generalità risulta di difficile comprensione e non ha sintassi semplificate per i tipi di rendering più comuni. Una volta presa padronanza dello strumento si possono realizzare styling piuttosto sofisticati Si tratta di documenti XML, nei quali vengono riusate le specifiche OGC GML e Filter. Un SLD può essere associato ad un WMS per definire lo stile di rendering da associare alle features di un layer. L SLD può essere utilizzato sia nella fase di catalogazione del layer all interno di un map server (ad. es. GeoServer), sia nelle richieste GetMap inviate dai client di consultazione. Il map server deve ovviamente implementare lo standard WMS oltre allo standard SLD. Quest ultimo definisce la struttura del documento XML che l utente deve predisporre per associare un particolare stile ad un layer. Esistono due modi per definire uno stile: 1. Colorare tutte le features della mappa nello stesso modo, indipendentemente dai valori assunti dagli attributi delle features; 2. Definire come colorare le features in base ai valori assunti dagli attributi delle stesse (per esempio in una mappa stradale si può definire uno stile che analizza l attributo tipo-strada di una mappa e colorare le strade con tipo-strada statale in giallo, le strade con tipo-strada autostrada in verde, le strade con tipo-strada superstrada in blu). Per conoscere gli attributi delle features si usa l operazione DescribeFeatureType del servizio WFS. Un documento SLD è quindi costituito da una serie di regole (RULE) che definiscono come simboleggiare una particolare feature. Styled Layer Descriptor SLD 5

6 3.1 Estensioni SLD GetLegendGraphic: restituisce una legenda che specifica come le differenti features sono rappresentate nella mappa. Di seguito sono riportati i parametri disponibili per l operazione GetLegendGraphic: Parametro Richiesto/Opzionale Descrizione VERSION R versione REQUEST R deve essere GetLegendGraphic LAYER R layer di cui è richiesta la legenda STYLE O stile del layer specificato nel parametro layer di cui si vuole ottenere la legenda, se non è specificato viene restituita la legenda dello stile di default RULE O Nome della regola definita all interno dello stile di cui si vuole visualizzare la legenda. Se non è specificata alcuna regola, la legenda includerà tutte le regole definite nello stile specificato (o nello stile di default se non specificato) SCALE O Se non è specificato il parametro RULE, SCALE esclude dalla legenda alcune regole considerate out-ofscope SLD O Definisce il riferimento a un SLD esterno SLD_BODY O Definisce il documento SLD direttamente all interno della richiesta HTTP FORMAT O Formato in cui verrà restituita la legenda WIDTH O Larghezza della legenda in pixel HEIGHT O Altezza della legenda in pixel EXCEPTIONS O Formato in cui devono essere restituite eventuali eccezioni GetStyle e PutStyle consentono rispettivamente di ottenere il codice SLD di uno stile, e di caricare un nuovo stile sul server. Un client avanzato può sfruttare questa possibilità per ottenere un rendering specifico per le sue necessità Styled Layer Descriptor SLD 6

7 DescribeLayer Quando si scrive un documento SLD, occorre conoscere gli attributi delle feature type e le caratteristiche delle grid coverage Queste informazioni sono fornite dai rispettivi servizi WFS e WCS DescribeLayer consente di chiedere dove trovare il layer nel WFS e nel WCS, o se al contrario questo non è possibile layer che rappresentano raggruppamenti di altri layer, ad esempio: <?xml version= 1.0 encoding= UTF 8?> <!DOCTYPE WMS_DescribeLayerResponse SYSTEM > <WMS_DescribeDescribeLayerResponse version= > <LayerDescription name=topp:comune_strade wfs= > <Query typename= top:comune_strade /> </LayerDescription> </WMS_DescribeLayerResponse> Fornire una SLD alla GetMapRequest Vi sono quattro modi per inviare un SLD a Geoserver vediamoli qui di seguito: (http get) SLD=(URL) geoserver fa una http request al documento SLD e lo carica. Ciò consente all utente di specificare la location del proprio documento SLD senza la necessità di inviarlo come parte di una richiesta. Ma per far ciò, bisogna fornire un URL completa e accessibile dal server (http get) SLD_BODY=... Invia il file SLD usando GET. (http post) WMS GetMap 1.2 invia SLD (e altri parametri richiesti) in un documento Post XML (http post) GET Parameters SLD nel Post usa http GET per i parametri (per esempio posizione e dimensione dell immagine) e usa POST per l SLD Quando si specifica il layer attraverso la funzione LAYERS=...parameter, la GetMapRequest è come se fosse in una libreria ( library mode )che interpreta il Documento SLD fornito dall utente e fornisce le regole di stile richieste dal layer, dando precedenza agli stili già residenti sul server. A questo punto l utente può comporre la propria GetMapRequest. Possiamo creare una mappa anche attraverso i custom SLD ( literal mode ) ; In questo modo si può fornire sempre un LAYERS= parameter ma specificando esattamente quali layers bisogna disegnare dagli elementi <NamedLayer> e <UserLayer> nel proprio documento StyledLayerDescriptor Styled Layer Descriptor SLD 7

8 4. - Struttura di una SLD Di seguito si descrivono gli elementi di base dello schema SLD. La figura seguente mostra le relazioni che intercorrono tra gli elementi UserStyle e FeatureTypeStyle: SLD UserStyle e FeatureTypeStyle Per rappresentare uno stile è necessario che venga definito un NamedLayer con un elemento UserType come figlio; lo UserType deve contenere un FeatureTypeStyle : ad ogni FeatureType viene applicata in sequenza una o più regole (Rule ). La figura seguente mostra le relazioni che intercorrono tra gli elementi Rule, Filter. SLD Rule e Filter Ogni Rule descrive come rappresentare le Feature che soddisfano un certo filtro OGC, in un certo intervallo di scale. Un Rule può contenere un Symbolizer, il quale contiene le informazioni di rappresentazione delle feature. I Symbolizer possono essere LineSymbolizer, PolygonSymbolizer. PointSymbolizer. Un LineSymbolizer si applica solo ai tipi lineari (linestring, multilinestring, ring ), Un PolygonSymbolizer si applica ai tipi poligonali (polygon, multipolyon, ring ) ed un PointSymbolizer si applica ai tipi puntuali. Styled Layer Descriptor SLD 8

9 La figura sottostante mostra le relazioni tra gli elementi Symbolizer e Geometry. SLD Symbolizer e Geometry Per definire lo stile del tratto di una linea o di un poligono si usa l elemento Stroke. Il tratto può essere semplice o grafico. Uno stroke è composto da proprietà css : color, width, opacity (elementi base); linejoin, linecap (fine linea e congiunzioni); dasharray, dashoffset (per definire stili a tratti). Per definire lo stile del punto si può scegliere tra le seguenti tipologie: mark, cerchio, quadrato, ecc. o con un file esterno png, gif, svg, ecc. La figura seguente mostra le relazioni tra l elemento Stroke e gli stili applicabili. SLD Stroke e Graphic Styled Layer Descriptor SLD 9

10 SLD Polygon Symbolizer SLD Point Symbolizer SLD, Stili applicabili ad un punto Styled Layer Descriptor SLD 10

11 Il TextSymbolizer si applica a tutti i tipi di geometria, il testo viene posizionato sul centroide che viene calcolato automaticamente. Da notare che l'etichetta può essere un attributo o il risultato di una espressione complessa (calcoli, concatenazioni di stringhe). Quando si definisce un TextSymbolizer viene specificato il campo da etichettare nel tag Label. SLD TextSymbolizer Styled Layer Descriptor SLD 11

12 5. Creazione di una SLD Per creare un file SLD si possono adottare varie strategie: usare un editor SLD capace di creare gli stili più comuni; usare un editor XML con supporto per XML schema, in grado di creare uno scheletro di partenza e di autocompletare il codice; partire da esempi già fatti e effettuare piccole modifiche. Un utente può, inoltre, inviare un file SLD al server di WMS come una parte della GetMapRequest. In questo modo il file SLD specificherà cosa il layer riproduce e anche come riprodurlo. <NamedLayer> <Name>Comune_Strade</Name> <NamedStyle> <Name>StradeStyle</Name> </NamedStyle> </NamedLayer> <NamedLayer> <Name>Comune_Strade</Name> <UserStyle>... <Rule> <Filter>. Dimension_Strade... </Filter> <PolygonSymbolizer>. Colour red... </ PolygonSymbolizer> </Rule>... </UserStyle> </NamedLayer> Equivale a LAYER=Comune_Strade, STYLE=StradeStyle Styled Layer Descriptor SLD 12

13 Ecco qui un esempio di come si indica una semplice linea LineSymbolizer, il cui colore è definito come in HTML all interno del tag Stroke, con spessore 2. Non avendone specificato il nome, si applica a qualunque feature type. SLD, esempio Linea semplice Styled Layer Descriptor SLD 13

14 Qui di seguito si ha un esempio di ogc filter associato ad un line symbolizer. Il filter fa sì che la simbologia sia applicata solo alle features che rispettano la condizione individuata dal filter ([SLD 1]) ([SLD 2]). SLD, esempio di filter SLD, esempio raster symbolizer Styled Layer Descriptor SLD 14

15 BIBLIOGRAFIA [SLD] Style Layer Descriptor Implementation Specification, [SLD 1] GeoServer SLD Tutorial, [SLD 2] Andrea Aime, Geoserver, protocollo WMS Articoli vari su Wikipedia, Acronomi - Utilizzati GIS Geographic(al) Information System GML Geographic Markup Language HTTP HiperText Transfer protocol OGC Open Geospatial Consortium SLD Styled Layer Descriptor SOA Service Oriented Architecture WCS Web Coverage Service WFS Web Feature Service WMS Web Map Service XML extensible Markup Language Styled Layer Descriptor SLD 15