Wrocławski Instytut Zastosowań Informacji Przestrzennej i Sztucznej Inteligencji Wdrożenie rozwiązań technicznych opartych na oprogramowaniu Open Source (poziom podstawowy) Szkolenia dla pracowników resortu środowiska w zakresie tematyki dotyczącej wdrożenia dyrektywy INSPIRE
Spis treści 1 Informacje ogólne o dokumencie... 3 Adresaci dokumentacji... 3 Zakres przedmiotowy dokumentacji... 3 2 Przykłady krajowych i zagranicznych wdrożenia portali mapowych.... 3 3 Klient webowy usług geoinformacyjnych przegląd funkcjonalności.... 4 Pozyskiwanie adresów WMS (GEOPORTAL2)... 4 Wyszukiwanie metadanych... 5 Dodawanie nowego serwisu WMS.... 6 4 Klient desktopowy usług geoinformacyjnych przegląd funkcjonalności.... 7 Podłączanie usługi WMS w oprogramowaniu Quantum GIS.... 7 Podłączanie usługi WFS w oprogramowaniu Quantum Gis.... 9 Podłączanie usługi CSW w oprogramowaniu Quantum GIS.... 11 5 Podsłuchiwanie komunikacji pomiędzy klientem, a serwerem usług geoinformacyjnych.... 13 6 Sporządzanie mapy tematycznej na bazie danych pozyskanych z dostępnych usług OGC oraz bezpłatnych danych CODGIK.... 15 str. 2
1 Informacje ogólne o dokumencie Adresaci dokumentacji Adresatami instrukcji są użytkownicy, którzy są lub mogą być zainteresowani odnajdywaniem oraz przeglądaniem zasobów danych przestrzennych. Zakres przedmiotowy dokumentacji 1) Materiały szkoleniowe w części ćwiczeniowej składają się z kilku zadań wykonywanych w trakcie szkolenia. Zadania te rozpoczyna, omawia i nadzoruje prowadzący, kierując uczestników do celu i omawiając zagadnienia niezbędne dla pełnego zrozumienia tematu. Zestaw ćwiczeń został przygotowany w sposób, który pokazuje szereg najczęściej wykorzystywanych narzędzi GIS typu Open Source. Opracowany program ma również na celu przekazanie uczestnikom kompetencji i wiedzy, dzięki którym potrafili nie tylko samodzielnie wykorzystywać poznane narzędzia, ale także odnaleźć, poznać i wykorzystać inne do konkretnych celów. 2) Zadania do realizacji w czasie ćwiczeń, zostały przygotowane w porządku, wskazującym zalecaną kolejność ich wykonania. Każde z nich oznaczone kolejnym numerem, tj. 1, 2, oraz tytułem, składa się z dwu części A i B. Część A w kilku zdaniach przedstawia problem i precyzuje zadanie do rozwiązania, stawiając wyraźny cel i określając rezultat. Cześć B natomiast podaje w sposób ogólny kolejne kroki, prezentujące poprawny plan realizacji zadania. Agenda z części B jest realizowana przez wszystkich uczestników, a szczegółowo omawia ją i wykonuje prowadzący. Materiał przedstawiający ćwiczenia został również zilustrowany zrzutami ekranowymi. 3) W trakcie ćwiczeń wykorzystywane są dane znajdujące się w katalogu DaneSzkoleniowe umiejscowionym w katalogu głównym komputerów szkoleniowych. Wszystkie niezbędne do wykonania ćwiczeń pliki danych przestrzennych w różnych formatach, katalogi plików, bazy danych, modele znajdują się w tej lokalizacji. 2 Przykłady krajowych i zagranicznych wdrożenia portali mapowych. A. Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z omawianymi na wykładzie przykładami Geoportali stworzonych przy użyciu technologii Open Source. Poznanie ich struktury, funkcjonalności. Empiryczne porównanie z Geoportalami komercyjnymi. Próba odnalezienia kolejnych przykładów. B. Adresy URL omawianych geoportali: str. 3
Geoportal Szwajcarii: >> http://www.geo.admin.ch Portal mapowy Generalnej Dyrekcji Ochrony Środowiska. >> http://geoserwis.gdos.gov.pl/mapy/ Geoportal Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Białymstoku. >> http://mapa.bialystok.lasy.gov.pl/ Geoportal poświęcony ochronie wybrzeża morskiego: >> http://southcoast.marinemap.org/marinemap/ Geoportal gminy Śrem. >> http://gis.srem.pl/geoportal.html 3 Klient webowy usług geoinformacyjnych przegląd funkcjonalności. Geoportale umożliwiają dostęp do usług związanych z danymi przestrzennymi. Spełniają one bardzo ważną rolę w infrastrukturach danych przestrzennych. Dzięki nim, możliwe jest przeglądanie, wyszukiwanie i pobieranie danych przestrzennych. Pozyskiwanie adresów WMS (GEOPORTAL2) WMS (Web Map Server) to specyfikacja implementacyjna OGC (przyjęta jako norma ISO 19128) określająca interfejs serwera danych przestrzennych oparty na protokole HTTP. Taki serwer w odpowiedzi na żądania formułowane przez klienta udostępnia dane przestrzenne w postaci obrazu graficznego zgodnie z zasadami określonymi w specyfikacji. Dla użytkowania usługa ta przeważnie widoczna jest jako mapa rastrowa najczęściej w formacie GIF, JPG lub PNG w określonym układzie współrzędnych i o zadanym rozmiarze. Użytkownik może uzyskiwać dostęp do danych przestrzennych serwowanych przez usługi sieciowe poprzez szereg aplikacji klienckich. Mogą to być desktopowe aplikacje GIS (np. GeoMedia, QuantumGIS), aplikacje internetowe i rozwiązania sieciowe (np. Geoportal) czy chociażby takie narzędzia jak popularne przeglądarki Internetowe. Użytkownik uzyskuje dostęp do usługi zwykle poprzez podanie (w wybranej aplikacji pozwalającej na łączenie się z usługą) odpowiedniego adresu (URL). Realizacja: str. 4
1) Otworzyć w przeglądarce internetowej Geoportal2, dostępny pod adresem: http://geoportal.gov.pl/ 2) Wybrać zakładkę Ortofotomapa. Rysunek 1 Lista dostępnych WMS 3) Zaznaczyć z prawej strony ikonę umożliwiającą wyszukiwanie i włączyć listę WMS za pomocą ikony WMS Wyszukiwanie metadanych Realizacja: 1) Otworzyć w przeglądarce internetowej Geoportal2, dostępny pod adresem: http://geoportal.gov.pl/ 2) Wybrać zakładkę Ortofotomapa. 3) Zaznaczyć z prawej strony ikonę umożliwiającą wyszukiwanie, a następnie wybrać WYSZUKIWANIA ---> Wyszukiwanie metadanych. str. 5
Rysunek 2- Dostęp do metadanych. W wyszukiwarce metadanych wpisać WMS. 4) Wybrać Usługa przeglądania (WMS) rastrowej mapy sozologicznej dla obszaru Polski i zapoznać się z metadanymi 5) Znaleźć adres zasobu sieciowego (odpowiedź http://www.codgik.gov.pl ) Dodawanie nowego serwisu WMS. Realizacja: 1) Otworzyć stronę serwisu mapowego Biura Geodezji i Katastru w Warszawie,dostępną pod adresem: http://www.mapa.um.warszawa.pl/ 2) Odszukać adres WMS usługi. Rysunek 3 Adres usługi WMS udostępnianej przez BGIK 3) Na stronie geoportalu za pomocą ikony WMS w zakładce Dodaj nowy serwis wpisać znaleziony adres i kliknąć Połącz 4) Po połączeniu otworzy się zakładka Właściwości serwisu, gdzie po odznaczeniu wszystkich warstw (czwarta ikonka), należy wybrać warstwę WMS/Kultura_Kina Wybrać przezroczystość 20 i odwzorowanie 2180 (ETRS_1989_Poland_CS92) i kliknąć przycisk Dodaj str. 6
Rysunek 4 Dodawanie usługi WMS do Geoportalu 5) W zawartości mapy zaznaczyć, by widoczne były tylko warstwy Server WMS m.st. Warszawy oraz Państwowy Rejestr Granic Rysunek 5 Rezultat dodania usługi WMS 4 Klient desktopowy usług geoinformacyjnych przegląd funkcjonalności. Podłączanie usługi WMS w oprogramowaniu Quantum GIS. Realizacja: 1) Uruchomić aplikację Quantum GIS. 2) Wybrać narzędzie Dodaj warstwę WMS (dostępne z paska narzędzi lub w menu Warstwa) str. 7
Rysunek 6 Dodawanie warstwy WMS 3) Utworzyć nowe połączenie poprzez przycisk Nowa. Wpisać własną dowolną nazwę połączenia i adres URL: http://rdlpkrakow.gis-net.pl/wms? i zatwierdzić OK. Rysunek 7 Szczegóły połączenia str. 8
4) Nacisnąć przycisk Połącz i wybrać warstwę WMS o tytule Parki Krajobrazowe. Zatwierdzić przyciskiem Dodaj. Rysunek 8 Wybór odpowiadającej nam warstwy 5) Efektem jest wyświetlanie się Parków Krajobrazowych na terenie województwa małopolskiego Rysunek 9 Podłączona warstwa WMS Podłączanie usługi WFS w oprogramowaniu Quantum Gis. 1) Uruchomić aplikację Quantum GIS. str. 9
2) Z paska dostępnych narzędzi wybrać ikonę odpowiedzialną za Dodawanie Warstwy WFS. Rysunek 10 - Sygnatura - dodaj warstwę WFS. 3) Ustawienie parametrów konfiguracyjnych połączenia z usługą. Funkcjonalność ta wspiera jedynie usługę WFS w wersji 1.0.0. Istnieje dodatkowo wtyczka WFS 2.0 Client wspierająca usługę w wersji 2.0. Wersja 1.1.0, choć popularna nie jest bezpośrednio przez oprogramowanie wspierana (ładowanie danych z usługi w wersji 1.1.0 wykonywane będzie na szkoleniu poziom zaawansowany). Do celów szkoleniowych wykorzystane zostaną adresy usług zamieszczone pod adresem: https://www.gaia-gis.it/fossil/libspatialite/wiki?name=wfs Rysunek 11- Szczegóły połączenia. str. 10
Rysunek 12 - Dostępne warstwy WFS. Rysunek 13 - Wczytane obiekty w aplikacji Quantum GIS. Podłączanie usługi CSW w oprogramowaniu Quantum GIS. Realizacja: 1) Uruchomić aplikację Quantum GIS. 2) Z paska narzędzi wybrać ikonę odpowiedzialną za funkcję MetaSearch. Rysunek 14- Narzędzie dodawania usługi CSW. 3) Następnie istnieje możliwość załadowania domyślnych usług CSW (1), jak również zdefiniowania nowej (2). Na cele szkoleniowe wybieramy wariant drugi. str. 11
Rysunek 15- konfiguracja nowej usługi CSW ½ 4) Należy uzupełnić dane dostępowe do usługi : adres URL oraz nazwę połączenia. Za przykład posłużył krajowy Katalog Metadanych INSPIRE. Rysunek 16konfiguracja nowej usługi CSW 2/2 5) Okno wyszukiwarki metadanych. Umożliwia wyszukiwanie po słowach kluczowych, ograniczać wyniki wyszukiwania na podstawie zasięgu przestrzennego (Bounding Box) jak również wyświetlać metadane w formacie XML. str. 12
Rysunek 17- Wyszukiwarka metadanych. Proszę pod czytać inną usługę CSW niż zaprezentowana na powyższym przykładzie. 5 Podsłuchiwanie komunikacji pomiędzy klientem, a serwerem usług geoinformacyjnych. A. Celem ćwiczenia jest podsłuchiwanie komunikacji pomiędzy serwerem usług, a klientem webowym na przykładzie usługi WMS. Wykorzystywanym narzędziem będzie przeglądarka internetowa Mozzilla Firefox wraz z wtyczką HttpFox. B. Realizacja: 1) Instalacja wtyczki HttpFox. W celu dodania wtyczki do przeglądarki internetowej należy wejść na stronę: https://addons.mozilla.org/pl/firefox/addon/httpfox/ Rysunek 18- Pobieranie wtyczki HttpFox str. 13
Po ściągnięciu instalatora i przejściu procesu instalacji należy dodać program do paska narzędzi programu Firefox (1) poprzez przeciągnięcie ikony w odpowiednie wolne miejsce(2). Rysunek 19 - Dodawanie wtyczki do paska narzędzi. 2) Należy uruchomić wtyczkę oraz wejść na stronę Geoportal2 (lub dowolną inną zawierającą usługi przestrzenne zgodne z INSPIRE). Rysunek 20 - Okno HttpFox. 3) Podstawy obsługi HttpFox. str. 14
Rysunek 21- Podsłuchiwanie usług geoinformacyjnych. Rozpoczęcie procesu nasłuchiwania => (1). Tymczasowe wstrzymanie procesu nasłuchiwania => (2). Wyczyszczenie konsoli z dotychczasowymi wynikami => (3). Właściwe okno zawierające bieżące informacje dotyczące komunikacji pomiędzy serwerem, a klientem => (4). Wyróżnić można dwie najważniejsze (z punktu widzenia tego szkolenia) metody komunikacji pomiędzy klientem, a serwerem: >> metoda GET żądanie pobrania zasobu (lub jego części) z serwera. >> metoda POST żądanie wysyłane na serwer. 6 Sporządzanie mapy tematycznej na bazie danych pozyskanych z dostępnych usług OGC oraz bezpłatnych danych CODGIK. A. Celem ćwiczenia jest sporządzenie mapy tematycznej dla wybranego przez siebie obszaru. Korzystać należy z ogólnodostępnych serwisów WMS, WFS oraz danych udostępnianych nie- str. 15
odpłatnie przez CODGIK. Jest to praktyczny przykład integracji danych pochodzących z różnych źródeł. B. Należy skorzystać z wiedzy nabytej podczas opracowania wcześniejszych zadań. Bezpłatne dane CODGIK są udostępniane pod adresem: http://www.codgik.gov.pl/darmowe-dane.html#dane%20bez%20op%c5%82at Uwolnione zbiory danych to: Państwowy rejestr granic i powierzchni jednostek podziałów terytorialnych kraju, Państwowy rejestr nazw geograficznych, Baza danych obiektów ogólnogeograficznych w skali 1:250k Dane dotyczące numerycznego modelu terenu (100m) Powodzenia!! str. 16