Corso di Basi di Dati Spaziali. WebGIS e GeoServer. Tipologie di WebGIS. Vantaggi e Svantaggi. Geography Markup Language (GML) Standard

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1 Cos è un? Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Università degli Studi di Udine Corso di Laurea in Informatica Corso di Basi di Dati Spaziali e Un è un Sistema Informativo Territoriale pubblicato sul World Wide Web Estensione al World Wide Web degli applicativi nati e sviluppati per gestire la cartografia 21 dicembre 2010 e 1 e 2 Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Tipologie di Vantaggi e Svantaggi Atlanti informatizzati Mappe stradali Previsioni meteo Servizi al cittadino - comunali - provinciali - regionali... Vantaggi: - diffusione di un gran numero di informazioni geografiche con un basso costo - informazione centralizzata, sempre aggiornata - necessità di solo un browser Svantaggi: - velocità di trasmissione: limite sulla dimensione e sulla tipologia dei dati trasmessi e 3 e 4 Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Standard Geography Markup Language (GML) Lo scambio dei dati avviene secondo il protocollo HTTP implementando gli standard Open Geospatial Consortium (OGC) si occupa della definizione per gli standard per i GeoServizi (OpenGIS Web Service - OWS): - Geography Markup Language (GML) - Web Map Service (WMS) - Web Feature Service (WFS) - Web Map Service-Transactional (WFS-T) - Web Coverage Service (WCS) GML è l estensione spaziale di XML (extendible Markup Language), un meta-linguaggio di markup Rappresenta le informazioni geografiche in formato testuale Descrive il mondo reale in termini di entità attraverso una lista di: proprietà con nome, tipo e valore e geometrie composte da geometrie base Mentre la prima versione (GML 1.0) era basata sui DTD, dalla versione 2.0) è definita su XML Schema e 5 e 6

2 Web Map Service (WMS) Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Web Feature Service (WFS) e Web Feature Service-Transactional (WFS-T) Un WMS produce in modo dinamico mappe di dati a partire da informazioni spaziali Una mappa è una rappresentazione di informazioni geografiche Formati: PNG, GIF o JPEG Un WFS trasmette oggetti geografici (strade, fiumi etc), dette features, descritti generalmente secondo lo standard GML (ma anche altri formati, es: Shapefile) Definisce le interfacce per interrogare e recuperare i dati Un WFS-T permette l accesso e la modifica di features tramite transazioni (creazione, cancellazione e modifica dei dati) Nota: WMS restituisce solo un immagine che non può essere modificata o analizzata mentre WFS permette operazioni di ricerca e trasformazione dei dati e 7 e 8 Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Web Coverage Service (WCS) Funzionalità - 1 Un WCS fornisce il supporto per il recupero di dati spaziali di tipo coverage Un coverage è la rappresentazione spaziale (mappa) di fenomeni che variano nello spazio L interfaccia WCS specifica tre operazioni: - getcapabilities - getcoverage - describecoverage Le funzionalità messe a disposizione dai sono in generale un sottoinsieme di quelle messe a disposizione dai GIS tradizionale, ma ricoprono le funzionalità principali: - funzioni navigazionali: strumenti per consentire la navigazione cartografica sulla mappa (zoom, pan) - funzioni di misura: strumenti per interrogare le caratteristiche della mappa (visualizzazione delle coordinate, misura lineare e areale) - personalizzazione dei contenuti: insieme dei temi attivabili, classificazioni in categorie e 9 e 10 Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Cos è un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Funzionalità - 2 Esempi di Disponibili... - legenda dinamica - indicazione della scala visualizzazione (indicazione numerica, barra graduata) - identificazione entità geografiche: identificazione di singoli oggetti, informazioni su zone selezionate - interrogazione di dati alfanumerici e informazioni geografiche - funzioni aggiuntive evolute e accessorie: definizione di carte tematiche, generazione buffer, stampe Regione FVG - Consultatore/GISViewer.jsp Provincia di Bolzano - informatica/0906/kartografie/ Carinzia - DE-KAGIS-Kaernten_Atlas.htm e 11 e 12

3 Cos e un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Regione FVG - it/consultatore/gisviewer.jsp e Cos e un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei 13 Provincia di Bolzano - bz.it/informatica/0906/kartografie/ Cos e un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei e Cos e un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei Carinzia _DE-KAGIS-Kaernten_Atlas.htm 14 Architettura dei Data la classica architettura di un sistema client-server, dal lato server si aggiunge un nuovo componente, detto Map Server, che si occupa del trattamento dei dati spaziali e 15 Cos e un? Caratteristiche dei Esempi di Disponibili Architettura dei 16 Cos e? Cos e? Map Server: Web application che permette la pubblicazione e l editing dei dati geospaziali tramite web - MapServer: - : Completamente open-source Web Application: OpenLayers CartoWeb MapBuilder Chameleon MapBender e Esempi di Componenti per - Interamente scritto in Java (vers. 1.4) Utilizza le librerie GeoTools (scritte in java) Funziona in qualsiasi servlet container e 17 e 18

4 Cos è? Cos è? Come funziona? Origini Utilizzando congiuntamente ad un client compatibile è possibile visualizzare ed editare dati geografici attraverso il web od una rete locale Inizia nel 2001 da Vision for New York Originariamente una implementazione dello standard WFS Organizzazioni che contribuiscono al progetto - Web Map Service, Axios Engineering, Spain - WFS Validation, Refractions Research, Canada - Complex Feature Modelling, Social Change Online, Australia - Web Coverage Service, GeoSolutions, Italy Fondato da The Open Planning Project (TOPP) Scopo dell organizzazione non profit è quella di realizzare software open-source che permetta ai cittadini di essere parte attiva delle loro comunitè( ad esempio pubblicare i piani regolatori dei comuni ) e 19 e 20 Cos è? Cos è? Interfacce OGC compliant Gestisce direttamente gli Shapefiles (read/write) Può collegarsi a molte basi di dati spaziali (Oracle Spatial, MySQL, DB2, ArcSDE, PostGIS, SQL Server...) è stato scritto secondo le specifiche del consorzio OGC e la conformità è stata testata dal CITE Il superamento dei test con certificazione consente l utilizzo del logo: Tecnicamente è un WFS-T, WMS, WCS. e 21 e 22 Cos è? Cos è? Specifiche - 1 Specifiche - 2 Interamente conforme alle specifiche WMS e WFS, come testato dal CITE Semplice da configurare tramite un interfaccia WEB, non necessita di file di configurazione Supporto dei formati PostGIS, Shapefile, ArcSDE, DB2, Oracle e Microsoft SQL Server VPF, MySQL, MapInfo, e Cascading WFS sono anch essi supportati (in beta release) On the fly reprojection con un incorporato database EPSG che supporta centinaia di proiezioni default Web Map output come jpeg, gif, png, SVG, e KML Dati vettoriali grezzi disponibili come GML o Shapefiles zippati attraverso il WFS e 23 Anti-aliasing sulle immagini Conforme agli standard per default (non è necessario effettuare complesse configurazioni solo per utilizzare i dati di base) Lettura dei dati in streaming: non ci sono limiti di memoria alla quantità di dati che viene restituita Pieno supporto dei filtri nei formati dati WFS (ottimizzati dove possibile) Supporto per le transazioni atomiche dei database attraverso lo standard WFS-T protocol, disponibile su tutti i formati di dati Supporto delle Long Transactions attraverso una implementazione completa delle specifiche contenute nel la sezione Locking del WFS e 24

5 Cos è? Cos è? Specifiche - 3 Specifiche - 4 Innovativo Validation Engine che controlla le features inserite in un insieme topologico con degli attributi basati su regole, per preservare la backend integrity Java (J2EE) servlet-based, può essere eseguito in ogni servlet container Progettato per future estensioni, il codice sorgente è semplice da leggere Possibilitè di gestire nuovi formati di dati con GeoTools DataStore interfaces e helper classes, facendo di una interfaccia standard di connessione ai dati Non necessita di ricompilazione per supportare nuovi formati di dati, i GeoTools DataStores vengono inseriti come dei plug-in in, e visualizzati come opzione nell interfaccia di configurazione grafica e 25 Reale sviluppo open source, tramite una grande community, sempre aperta a nuove collaborazioni, modificando per nuove funzionalità Mapbuilder incorporato, AJAX-style web mapping client, per la visualizzazione istantanea Documentazione dettagliata e esaustiva in linguaggio semplice da capire Disponibilità di list per un supporto veloce Possibilità di un servizio assistenza e sviluppo a pagamento, fornito da varie società e consulenti Molto altro... e 26 Cos è? Cos è? Interrogazioni mediante OGC Filters Simili a quanto accade per le classiche pagine web: - richiesta del client (specifica se WFS, WMS, WCS) - accesso ai dati (spaziali) - risposta (tramite mappa grafica o file con feature) Esempio: il filtro più semplice da scrivere è chiamato featureid filter, e permette di selezionare una singola feature fornendo il suo id: layers=topp:states&featureid=states.5 e 27 e 28 Interrogazioni mediante CQL Cos è? Cos è? Interrogazioni Get Features Request Stile più succinto e leggibile per le interrogazioni: layers=topp:states&cql_filter=land_km+between AND La stessa interrogazione con i filtri OGC diventa: layers=topp:states&filter=%3cfilter%3e% 3CPropertyIsBetween%3E%3CPropertyName%3Etopp: LAND_KM%3C/PropertyName%3E%3CLowerBoundary%3E% 3CLiteral%3E100000%3C/Literal%3E%3C/ LowerBoundary%3E%3CUpperBoundary%3E%3CLiteral% 3E150000%3C/Literal%3E%3C/UpperBoundary%3E%3C/ PropertyIsBetween%3E%3C/Filter%3E e 29 Una richiesta può essere inviata a Geoserver come GET o come POST, entrambi sono gestite in modo simile Una GET si compone delle seguenti parti: - The server address The request type - request=getfeature - The service type - service=wfs - The version - version= The type name, also known as the data you are querying - typename=states - The filter used to select exactly what you want from the type e 30

6 Cos è? Cos è? Tipi di richieste - 1 GetFeature Transaction LockFeature GetFeatureWithLock GetFeatureInfo GetCapabilities Possibilità di installazione su Windows, Unix, Mac OSX Necessita di JDK installato (meglio se ultima versione) Due possibili installazioni: - pacchetto con Jetty incluso (più semplice) - versione installazione WAR (se si ha già installato ad es. Tomcat) e 31 e 32-2 Cos è? : OpenLayer Cos è? La connessione agli shapefiles e alla database PostGIS è installata di serie, mentre per i restanti DB occorre scaricare gli appositi plugin e riavviare il server, se il plugin è correttamente riconosciuto comparirà nella lista del menù di configurazione via web L installazione di Jetty incluso avviene sulla porta 8080, se tale porta è in uso si avrà un conflitto, occorrerà quindi modificare la porta Libreria in puro javascript per visualizzare mappe all interno di un browser Implementa le specifiche WFS e WMS da OGC Supporta i Layer multipli Molte funzionalità implementate per gestione mappe e features (zoom, pan, disegno, esclusione dei layers, viste d insieme) Utilizzabile con comuni browser (explorer, firefox...) Strumenti di gestione mappe indipendenti dai dati e 33 e 34 Cos è? Cos è? WorkSpace Gestione dei dati cartografici relativi alla toponomastica comunale Dati considerati: - ortofoto (immagine) - frazioni (shapefile) - vie (PostGIS) - civici (PostGIS) - Analogo ai namespaces - Serve da contenitore per organizzare e contenere oggetti e 35 e 36

7 Cos e? Store Cos e? Layer Connettore a una sorgente di dati - La sorgente puo essere di tipo raster o vettoriale - Puo fare riferimento ad uno o piu file, un database o un altro server WFS In abito un layer e un insieme di features, raster o vettoriali Alcuni concetti fondamentali: - e 37 Info: name, titolo, abstract, keywords Sistema di riferimento: SRS Coverage Parameters (Raster) Feature Type Details (Vector) e Cos e? Layer Cos e? (Group) Layer Preview - 1 e 39 e Cos e? 40 (Group) Layer Preview - 2 Sito ufficiale : geoserver.org Sito ufficiale OpenLayers : openlayers.org Sito ufficiale OGC: e 41 e 42