Geospatial Web - ingegnerizzazione

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1 Geospatial Web - ingegnerizzazione Stefano Menegon Università IUAV di Venezia CNR Istituto di Scienze Marine 19 Luglio 2012

2 Introduzione Abstract Negli ultimi anni, la grande evoluzione e diffusione delle tecnologie Web, l affermarsi dei principi dell Open Data, il consolidamento degli standard di interoperabilità geospaziale e la diffusione del Web 2.0 hanno favorito ed orientato lo sviluppo di soluzioni software, sempre più robuste ed accessibili, per l utilizzo collaborativo dei dati geografici. Verranno proposte alcune applicazioni concrete che si basano sull integrazione di software Open Source (Geonode, Geoserver, Geonetwork, GeoExt, Openlayer). Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

3 Interoperabilità Capacità di software differenti di cooperare e di scambiare informazioni senza conflitti, con affidabilità e ottimizzazione delle risorse. Numerosi sw GIS ciasuno con i propri formati di dati, di descrizione dei dati e di accesso ai dati Dati acquisiti in tempi e da enti differenti con caratterisiche semantiche differenti Utilizzo, anche in un stesso ambito territoriale, di molteplici sistemi di riferimento geografico Obiettivi facilitare l interazione fra sistemi differenti facilitare lo scambio e il riutilizzo delle informazioni anche fra sistemi informativi non omogenei (sia per software che per hardware). Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

4 Interoperabilità Sistemi di riferimento UTM/WGS84 33 UTM/ED50 33 Gauss Boaga Fuso Est Strumenti di acquisizione LIDAR Gauss Boaga Fuso Ovest Digitalizzazione Fotorestituzione UTM/ED50 32 UTM/WGS84 32 Telerilevamento Cartografia storica Strumenti urbanistici Sensori veicolari Formati raster Rilievi GPS Ortofoto digitali GeoTIFF Centraline Arc/Info Binary Grid Erdas Imagine Images Erdas Imagine Raw GMT NetCDF Grid Format Formati vettoriali GML CSV Network Common Data Format ERMapper.ers Labelled GRASS SQLite MapInfo Intergraph Raster GRASS Database Rasters PostgreSQL GMT PNG JPEG JFIF JPEG-2000 ESRI Shapefile GeoJSON TIGER GPX KML Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

5 Il formato GeoTIFF Formato per dati raster ottenuto dall inserimento di informazioni geografiche (metadati) all interno di un immagine TIFF Le informazioni aggiunte permettono ai software GIS di georeferenziare correttamente l immagine. I normali software di grafica che non sono in grado di interpretare i metadati geografici sono comunque in grado di leggere l immagine. È molto usato per l interscambio di dati raster e per la diffusione di tematismi raster da parte delle pubbliche amministrazioni. Nella variante WorldTIFF le informazioni per la georeferenziazione sono contenute in un file esterno (.tfw) Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

6 Il formato SHP Formato per dati vettoriali sviluppato dalla ESRI Anche se è un formato proprietario è ben documentato ed è nato per favorire l interoprabilià per i prodotti ESRI. Tuttavia è diventato uno standard per l interscambio di informazioni vettoriali tra differenti sistemi GIS. Ed è il formato con cui la maggior parte delle pubbliche amministrazioni rilasciano le proprie informazioni vettoriali. Shapefile indica l insieme di tre o più file. I tre file obbligatori sono: esempio.shp: file che contiene le geometrie esempio.shx: file che contiene gli indici delle geometrie esempio.dbf: file che contiene gli attributi Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

7 Il formato SHP I file opzionali sono invece:.sbn,.sbx,.fbn,.fbx,.ain,.aih,.prj,.shp.xml,.atx Tra questi il.prj è quello che conserva l informazione sul sistema di coordinate. Nel sito è possibile trovare i.prj numerosi sistemi di riferimento. Il file degli attributi (.dbf) può essere direttamente modificabile da programmi esterni (Open Office, Excel). È però importante non modificare il numero e l ordine delle righe per mantenere la relazione con le geometrie. Altre caratteristiche I tipi geometrici supportati sono Punti, Polilinee e Poligoni e non è possibile combinare in un unico file tipi geometrici differenti. Non è un formato topologico, non contiene informazioni quali adiacenza, connessione, prossimità, coincidenza. Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

8 Standard di Interoperabilità Negli ultimi anni hanno preso corpo alcune importanti iniziative di standardizzazione, rivolte a strutturare in modo organico un mondo estremamente frammentato come quello dell informazione geografica. Gli standard introdotti si propongono di specificare metodologie, applicazioni e servizi per la gestione, l acquisizione, l elaborazione, l analisi, la pubblicazione e lo scambio di dati geografici, così da assicurare lo sviluppo di infrastrutture GIS tra di loro interoperabili. Principali iniziative Progetto ISO/TC211 (parzialmente recepito dalle norme europee CEN/TC287 e italiane UNI EN ISO 19101) Standard dell Open Geospatial Consortium (OGC) Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

9 Standard OGC Gli standard dell OGC sono quelli che focalizzano maggiormente sugli aspetti implementativi del software; allo stesso tempo, definiscono numerose specifiche tecniche per i servizi geospaziali web based, il che li rende di fondamentale importanza nello sviluppo di servizi di WebMapping e di WebGIS in generale. Open Geospatial Consortium (OGC) è un organizzazione internazionale no-profit, basata sul consenso volontario, che si occupa di definire specifiche tecniche per i servizi geospaziali e di localizzazione (location based). OGC ha l obiettivo di sviluppare ed implementare standard per il contenuto, i servizi e l interscambio di dati geografici che siano aperti ed estensibili. Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

10 Web Map Service WMS Standard per l implementazione di servizi Web finalizzati alla creazione di mappe. Le principali operazioni supportate sono: GetCapabilities: restituisce metadati a livello di servizio; GetMap restituisce una mappa (immagine); GetFeatureInfo restituisce informazioni sugli oggetti della cartografia visualizzata. Per la richiesta di GetMap, i parametri principali sono: nome del layer o dei layers per i quali si vuole la mappa proiezione cartografica estensione (ovest sud est nord) della mappa Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

11 Web Map Service WMS Server WMS SIAT Trentino WMS Incidenti stradali WMS Incidenti fauna selvatica Client WMS Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

12 Servizi di caching WMS Tile Caching (WMS-C) Tile Map Service (TMS) Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

13 Web Feature Service WFS Standard per l implementazione di servizi Web finalizzati alla gestione di oggetti geografici (vettoriali). I servizi WFS di base implementano le sole operazioni obbligatorie: selezione (filter) ed esportazione (GetFeatures). I servizi WFS transazionale (WFS-T) implementano anche le operazioni di creazione, modifica, cancellazione delle geometrie e degli attributi associati. Gli oggetti geografici sono generalmente trasferiti in formato GML (altro standar OGC). Come per il servizio WMS una delle operazioni fondamentali è la GetCapabilities che restituisce i metadati a livello di servizio. Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

14 Web Coverage Service WCS Standard per l implementazione di servizi Web finalizzati alla distribuzione di dati raster. È l equivalente al WFS per i dati raster. Differisce dal WMS perché non si limita a restituire un immagine ma il dato vero e proprio con le informazioni associate. WCS definisce tre funzioni GetCapabilities che restituisce i metadati a livello di servizio DescribeCoverage che restituisce la descrizione dettagliata di uno o più layer raster serviti dal WCS GetCoverage che restituisce il dato e rasterì Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

15 Servizi OGC del Portale Cartografico Nazionale (PCN) Catalogo dei servizi WMS Catalogo dei servizi WFS Catalogo dei servizi WCS Tutti i servizi sono disponibili in tre sistemi di riferimento: WGS 84 / UTM zone 32N EPSG:32632: es Comuni fuso 32 WGS 84 / UTM zone 33N EPSG:32633: es Comuni fuso 33 WGS 84 / LatLong EPSG:4326: es Comuni Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

16 Catalog Service for the Web CS-W Standard per la ricerca, l esplorazione e l interrogazione dei metadati relativi a dati, servizi ed altre risorse. Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

17 Bibliografia [Wikipedia OGC]wikipediaOGC Wikipedia Open Geospatial Consortium Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

18 Architettura Service Oriented Geoportal Architecture De Longueville. Community-based geoportals: The next generation? Concepts and methods for the geospatial Web 2.0 Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

19 GeoNode Piattaforma open source (promossa dalla World Bank) per facilitare la creazione, la condivisione e l utilizzo collaborativo dei dati geospaziali. Integra funzionalità cartografiche avanzate con strumenti community based e Web 2.0 È una combinazione di stumenti Open Source maturi e stabili Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

20 GeoNode: architettura e funzionalità Caricamento e pubblicazione (con gestione dei permessi) di dati geografici: applicazione web Django-based Gestione dei profili utente (team - community) Gestione dei metadati attraverso un catalogo CS-W: by GeoNetwork,... Pubblicazione dei dati geografici (WMS, WCS, WFS): by GeoServer Navigazione rapida dei dati e delle mappe (TMS, WMS-C): by GeoWebCache Creazione collaborativa delle mappe: GIS tools by GeoExt Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21

21 Licenza della presentazione Creative Commons Licenza di Attribuzione-Condividi allo stesso modo 3.0 Tu sei libero: di riprodurre, distribuire, comunicare al pubblico, esporre in pubblico, rappresentare, eseguire e recitare quest opera di modificare quest opera Alle seguenti condizioni: Attribuzione Devi attribuire la paternità dell opera nei modi indicati dall autore o da chi ti ha dato l opera in licenza e in modo tale da non suggerire che essi avallino te o il modo in cui tu usi l opera. Condividi allo stesso modo Se alteri o trasformi quest opera, o se la usi per crearne un altra, puoi distribuire l opera risultante solo con una licenza identica o equivalente a questa. Stefano Menegon (IUAV - CNR-ISMAR) Geospatial Web - ingegnerizzazione 19 Luglio / 21