Steinbeis Transferzentrum Geoinformatik Rostock. Geographische Informationssysteme (GIS) mit freier Software und freien Diensten

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1 Steinbeis Transferzentrum Geoinformatik Rostock Geographische Informationssysteme (GIS) mit freier Software und freien Diensten Dr. Peter Korduan Universität Rostock Institut für Management ländlicher Räume Professur für Geodäsie und Geoinformatik Inhalt Überblick GIS und Geodaten Internet-GIS Komponenten Technologien und Funktionen Standardisierung OGC, WMS, WFS Freie Software Resourcen und Unternehmen MapServer Geodatenbank Desktop-GIS Server Clients Bibliotheken Freie Daten und Dienste OpenStreetMap Projekt Portale mit freien WMS Kostenfreie Anwendungen und API s für Internet-GIS Google Maps API Anwendungsbeispiele FIS-RO mit OpenLayers Kvwmap mit phpmapscript Online-Tracking mit Ruby On Rails und Google Maps API 2 1

2 Geo-Informationssystem (GIS) rechnergestütztes System besteht aus Hardware, Software, Daten und Anwendungen Genutzt für: Erfassung Verarbeitung Analyse und Präsentation Ausprägungen, z.b. Kommunales IS (KIS) Land-IS (LIS) Netz-IS (NIS) Umwelt-IS (UIS) Raum-IS (RIS) Fach-IS (FIS) Bezeichnet: Technologie Produkte Vorhaben zur Bereitstellung von Geodaten 3 Geodaten Beschreibung von räumlicher Ausgestaltung und/oder Position von Objekten im Raum Geometrie (Lage) Topologie (Relation) Geometrische Elemente Punkte, Linien, Polygone in Vektorform Pixel in Rasterform Koordinatensysteme Bezugsflächen: Ebene, Kugel, Ellipsoid Projektion - Transformation Metrik Primär z.b. Koordinaten, (x,y,z), (lat,lng) Sekundär, z.b. Adressen Formate Vektordaten (Zahlen und Text) Sachdaten, Metadaten, Geo-DB Rasterdaten (Bilder) Ebenenmodell -Überlagerung 4 2

3 Verweise zu GIS Prof. Ralf Bill 5 Merkmale von Internet-GIS Auch: Web-GIS, Online-GIS, Web Mapping, Map Server GIS verfügbar über oder nutzt das Internet Eingeschränkte Funktionalität gegenüber Desktop-GIS Vorwiegend für Auskunft und Präsentation Zunehmend für verteilte Erfassung Viele Nutzer - Zugriffsbeschränkung GUI in der Regel in einem Internet Browser Verteilte Datenhaltung Performance hängt von Übertragungsrate und Datenformat ab 6 3

4 Preliminary considerations Difference between Internet GIS and ordinary GIS? Geodatenzugriff und in Zukunft auch die Prozessierung - via Internet Viele Nutzer greifen auf die selben Daten zu zur gleichen Zeit Kombination von Datenverarbeitung und -analyse mit Kommunikation Kein Konsens darüber was ein Internet GIS leisten muss Unterscheidung in Funktionalität und Technologie ist sinnvoll Requirements and Restrictions What would you do with Internet GIS? Who should use it, or for whom is it for (access-, use constraints) Runtime behaviours Preferred Internet browser und OS Required browser settings and/or extensions (Plug-in, Scriptenablement) Consider Costs for Client und Server Licenses Data formats and exchange interfaces Requirements rising; constant is that the situation is changing 7 Client-Server Architecture Based on Internet -> Based on Client and Server Request and Response New process for each request Multi user ability Stateless Application Multiple Tiers Cascading services Data transfer rate depend on the size of data Size depends on geodata type and format Power demands can be distributed between client and server thin and fat client and server Client Server Data 8 4

5 Server and Clients Server An application program or the computer where it is running, that accepts connections in order to service requests by sending back responses. Client A client accesses a (remote) server by some kind of network, send requests and get responses. e.g. web-, -, database clients Web Server A program (or the computer) that is responsible for accepting HTTP requests from clients and serving them HTTP responses along with optional data contents, usually Web pages such as HTML or XML documents and linked objects like images or even maps Web Client A Web client can establish a connection to a Web server to send HTTP requests and to display or work with the content of returned documents. Some clients can run scripts including the web page. 9 Map Server Server types I Deliver raster maps and related thematic information, specialized for users needs. The MapServer renders the map images and can send additionally a client including the map and functionality to interoperate with the map. A MapServer can also work as a web service. Feature Server Deliver vector data especially in XML format including the geometry and attributive data of feature objects Database Server Provide thematic data. Can send spatial data too, if spatial extension for the data base management system is available. Connection over ODBC/JDBC 10 5

6 Server types II File Server Provide files for downloads. Such files containing images, metadata, geo data, in different formats or common office documents. E-Commerce Server Store charge models and handle order and obtain operations for geospatial data sets and products. Application Server Executes programs for geodata processing (analysis) and deliver the results. Terminal Server Assume all computational work in a client server connection. Exchange only screen data, keyboard input or mouse events with clients. 11 Server types III Service Registry Server Register web services, e.g. WMS, WFS, and enable the retrieval for it. Including Metadata it is called a Metadata Server Authentication Server Handle authentication of users and may know different method for that. Authorization Server Store information about what registered user can have access for. User will be authorized related to spatial, thematic and temporal constraints. 12 6

7 Web Service Enables a standardized invocation of programs in a network. Supports interoperable Machine to Machine interaction. Example: Web Map Service Response map images of a given extent, layer name, spatial reference system, image format Request Response REQUEST=GetMap&VERSION=1.1.1&SERVICE=WM S&LAYERS=Bathymetry,Countries,Topography,Hillsha ding,builtup%20areas,coastlines,waterbodies,inundat ed,rivers,streams,railroads,highways,roads,trails,b orders,cities,settlements,spot%20elevations,airports, Ocean%20features&SRS=EPSG:4326&FORMAT=ima ge/png&bbox=101,8,111,24&width=200&height=320 Learn more in Part II - Lesson 1 13 Browser Clients Web Browser Internet Explorer FireFox Opera see: Safari Plug-Ins and Add-Ons Adobe PDF, SVG Greasemonkey - Greasemap 14 7

8 Database Clients phpmyadmin MySQL Client pgadminiii phppgadmin Desktop Internet-GIS udig ArcGIS Quantum GIS Terminal Clients Other Clients Microsoft Terminal Server Client mstsc Citrix Clients Mobile Clients Mobile Cell phone, Personal Digital Assistant (PDA), Smart phone, Tablet PC s 15 Übersicht nach Technologie Geodatenmanagement Statisch Internetanwendung wird vorgefertigt: clickable maps mit Interaktion Zoomstufen, Pan ausgewählte Sachinformation dynamisch - Client Geodaten werden an Client übertragen: JavaScript VBScript, DHTML SVG Plug-In ActiveX Java-Applets dynamisch - Server Geodaten werden auf dem Server in ein Webformat umgewandelt: Scripts php,asp CGI Java-Servlets ActiveX diverse API s Geodatenserver Zur Nutzung über Netzwerk/Internet mit dyn. Client auf der Server oder Nutzerseite: WMS - Verteilte Geodaten GML Spatial SQL 16 8

9 Internet und GIS Gängiges Client-Server-Konzept GIS-Erweiterungen Internet- Client (Browser) Web-Browser Java Client ActiveX-Client Internet- Server (Web- Server) HTML Java-Script ActiveX ASP Middleware GIS- Server Terminal- Server DB- Server Map- Server 17 Komponenten mit Freier Software Client Server Auskunft mapbender, chameleon JUMP, udig HTML, Java shp GDAL OGR Proj4 Geometrie PostGIS Vektorgrafik HTML, SVG JavaScript Printmedium PDF DB-Editor phpmy(pg)admin Internet (TCP-IP) SSL Apache Web Server degree GRASS <?php GeoServer PHP-MapScript Vorlagen HTML Karten layout Benutzer daten MySQL HTML, JavaScript 18 9

10 Übersicht nach Funktionalitäten Geodatenmanagement Auskunftssysteme Editoren Einfache Darstellung / Mapping Zoom, Pan mehrere Layer Sachdatenabfrage Suche etc. Analytische Berechungen Ergebnisse von analytischen Diensten auf Basis von Geoinformationen Image-, Feature- Metadienste Routing, Geocoding Geometriedaten Hinzufügen und Ändern von Geodaten GIS Clients DesktopGIS mobile Geräte Sachdaten Editieren der Sachdaten über Internet oder mobile Geräte Datenbankanwendungen 19 Verweise zu Internet-GIS Geoinformation im Internet P. Korduan, M.L. Zehner Web Mapping T. Mitchell WebGIS mit Freier Software WhereGroup GIS for Web Developers S. Davis Visualisieren von Geodaten mit SVG im Internet N. Ueberschär, A. M. Winter 20 10

11 Schnittstellenproblematik Prog 1 Prog 1 Prog 2 Prog 2 Einheitliche Schnittstelle Prog n Prog n Für jedes Programm n-1 Schnittstellen Für jedes Programm nur eine Schnittstelle 21 Opengeospatial Consortium (OGC) Gegründet 1994 Internationale, freiwillige, auf Konsens ausgerichtete, Not-for-profit Standardisierungsorganisation 260+ Mitglieder aus Industrie, Regierungen und Wissenschaft OGC Mission Our core mission is to deliver interface specifications that are openly available for global use

12 OGC Web Service Specifications WMS (Web Map Service 1.3) Zugriff auf Kartenbilder (GIF/PNG/JPG) WFS (Web Feature Service 1.0.0) WCS (Web Coverage Service 1.0.0) WCAS (Web Catalogue Service) Zugriff auf Vektor-Geodaten (GML) Zugriff auf Raster-Geodaten Zugriff/Recherche auf Metadaten (XML/ISO 19115) WGS (Web Gazetteer Service) WCTS (Web Coordinate Transformation Service-Draft) Suche nach Raumeinheiten über geographisches Namensgut Transformation zwischen Bezugssystemen WTS (Web Terrain Service-Draft) Web Pricing and Ordering Service (Draft) GML (Geography Markup Language 3.0) Erzeugung von 3D-Geländeansichten Quelle: - Stand und A. Poth und J. Fitzke (2002) 23 Map Server Viewer Client Web Browser Web Map Servers internet Map Server Map Server version=1.1.0&service=wms&request=getmap&srs=epsg:4326& bbox= , , , &width=500&height=300 ubeserv.cgi?version=1.1.0&service=wms&request=ge bin/cubeservcubeserv.cgi?version=1.1.0&service=wm &exceptions=application/vnd.ogc.se_inimage&styles=default Map s&request=getmap&bbox= , ,tmap&bbox= , ,server , &width=500&height=300&srs=E version=1.1.0&service=wms&request=getmap&srs=epsg:4326& PSG:4326&layers=L7O_B743:CEOWARE2&format=i PSG:4326&layers=ROUTE_1:BNDT/NTDBbbox= , , , &width=500&height=300 mage/gif&transparent=true&exceptions=application/ 250K&format=image/gif&transparent=TRUE&exceptio &layers=route_1:bndt/ntdb-250k&format=image/gif&transparent=true vnd.ogc.se_inimage&styles=default ns=application/vnd.ogc.se_inimage&styles=default &exceptions=application/vnd.ogc.se_inimage&styles=default Quelle: ms_ogc_workshop 24 12

13 WMS GetFeatureInfo Abfrage des Layers Rivers an der Position 250, 125 map=/ms4w/apps/ms_ogc_workshop/service/config.map&version=1.1.1 &service=wms&request=getfeatureinfo&srs=epsg:4326&bbox=-80,-90,180,90 &format=image/png&layers=land_shallow_topo_2048,rivers&width=600&height=500 &query_layers=rivers&x=329&y=93&radius=10&info_format=html URL in die Datei R:\WMS\WMS_GetFeatureInfo_Request.txt speichern Inhalt in Adresszeile eines Browserfensters kopieren und Abfrage starten Ergebnis im Browser ansehen und unter R:\WMS\WMS_GetFeatureInfo_Response.<format> speichern. Modifizieren Sie die Abfrageposition x und y für eine anderen Abfrageposition Geben Sie einen anderes Ausgabeformat an. 25 Eine GetFeature Anfrage ausführen WFS GetFeature /service/config.map&version=1.0.0&service=wfs&request=getfeature &TypeName=rivers&BBox=0,40,15,60 URL in die Datei WFS_GetFeature_Request.txt unter R:\WFS\ speichern Inhalt in Adresszeile eines Browserfensters kopieren und Abfrage starten Ergebnis in R:\WFS\WFS_GetFeature_Response.xml speichern und diese Datei im Internet Explorer ansehen. Welche Flüsse befinden sich in diesem Gebiet? 26 13

14 Ohne Filter WFS GetFeature /service/config.map&version=1.0.0&service=wfs&request=getfeature &TypeName=rivers&BBox=0,40,15,60 Mit Filterencoding (FE) /service/config.map&version=1.0.0&service=wfs&request=getfeature &typename=rivers&filter=<filter><propertyisequalto><propertyname>na ME</PropertyName><Literal>Rhine</Literal></PropertyIsEqualTo></Filter> 27 WMS Profil GeoMV Muss angeboten werden für EPSG:2398 Gauß-Krüger 3 Streifen, Krassowski Ellipsoid, Streifen 4. EPSG:2399 Gauß-Krüger 3 Streifen, Krassowski Ellipsoid, Streifen 5. EPSG:31468 Gauß-Krüger 3 Streifen, Bessel Ellipsoid, Streifen 4. EPSG:31469 Gauß-Krüger 3 Streifen, Bessel Ellipsoid, Streifen 5. EPSG:25832 UTM (ETRS89) Zone 32 Nord. EPSG:25833 UTM (ETRS89) Zone 33 Nord. Optional EPSG:4326, WGS 84, geographische Koordinaten 28 14

15 Rechtliche Hinweise Veröffentlichung von Geo- und Sachdaten Auch digitale kartographische Produkte unterliegen dem Urheberrechtsgesetz Der Erwerb eines solchen Produkts gewährleistet lediglich den Zugang zum Medium Ein GIS dient zur Verarbeitung, Verknüpfung und letztlich auch zur Verwendung von Geodaten Dies bedeutet einen rechtlichen Eingriff ins Urheberrecht Die Speicherung auf einem MapServer ist nicht durch 53 UrhG (Vervielfältigung zum privaten und sonstigen eigenen Gebrauch) gedeckt Der Lizenzvertrag muss eine Klausel beinhalten, die die Speicherung auf Netzbasierten Servern erlaubt Nutzungsrechte müssen in einem Lizenzvertrag geregelt werden 29 Was ist Freie Software nach GPL Quellcode muss offen beziehbar sein Darf, muss aber nicht gekauft werden Darf kopiert und verbessert werden Änderungen sind auch unter GPL zu stellen Hersteller übernimmt keine Garantien Orientiert sich an offenen Standards Oft schlechter dokumentiert aber besserer Support

16 Standardlizenzverträge Creative Commons Für beliebige Werke deren Schutz sich aus Urheberrecht ableiten lässt starke Abstufung der Freiheitsgrade von völligem Vorbehalt der Rechte bis verzicht auf Urheberrecht Rechtemodule 31 Creative Common Lizenztypen Aktuelle Lizenzen Neuere Lizenten 32 16

17 Kosten eines Internet GIS Zusätzlich zur Datenbereitstellung: einmalige Anschaffungskosten Hardware des Servers Serverbetriebssystem Mapserver-Software / InternetGIS-Client Personalkosten und Systeminstallation wiederkehrende laufende Kosten fortlaufender Produktionssupport Programmaktualisierungen Netzwerkanbindung Personalkosten für Unterhaltung. 33 Funktionalität / Technologie vs. Kosten Abwägungsprozess zur Kostenoptimierung Welche Funktionalitäten sind nötig? Aktualisierungsintervalle: statisches oder dynamisches System Hoher Einsatz von Technologien für Analysefunktionen Einsatz freier Software als Alternative, allerdings größerer Aufwand in Umsetzung und Anpassung an das System Erhebliche Kosteneinsparung auf Clientseite 34 17

18 Vorteile von Freier Software Keine Kosten für Softwarelizenzen Dienstleistung statt Software Gute Grundlage für maßgeschneiderte Anpassung Wiederverwendbarkeit, Investitionsschutz Fördert lokale Infrastruktur von Dienstleistungen Schnellere Fehlerbehebung Nachvollziehbarkeit, gläserne Verwaltung Unterstützung von offenen Standards Selbstregulierung der Softwareentwicklung ersetzt Verwaltungsaufwand 35 Auswahl von Resourcen SourceForge.net allgemein OSGeo.org Geo-spezifisch FreeGIS.org von FOSSGIS e.v. deutschsprachig MapTools.org Hosted by DM Solutions Group MS4W, FGS 36 18

19 Auswahl an Unternehmen OSGeo / Vancouver, Canada Unterstützt die Entwicklung von qualitativ hochwertiger Open Source Software im Geoinformatikbereich Unterstützt kollaborative entwickelte Projekte Refractions / Victoria, USA PostGIS, udig, MapServer DM Solutions Group / Ottawa, Canada MapTools.org MS4W, FGS, Chameleon Camptocamp / Schweiz, Frankreich Expertise, Projektentwicklung, Schulung, Support CartoWeb, MapFish, Spatial Data Integrator, GeoExt Where Group / Bonn lat/lon - Zusammenarbeit mit Geographisches Institut der Universität Bonn Java Framework deegree, Vollständig an OGC und ISO/TC 211 orientiert OGC Web Services, Clients und Security Components STZ Geoinformatik Rostock Internet-GIS kvwmap für kommunale Anwendungen, Institut am Lehrstuhl für Geodäsie und Geoinformatik Rostock GDI-Service Rostock, 37 Geospatial Database PostGIS Server UMN-MapServer GeoServer deegree Server Clients OpenLayers Mapbender kvwmap deegree client ka-map Chameleon gmaps Programme MapTools und Bibliotheken GeoRuby OGR GDAL GEOS Proj4 Spatial Data Integrator (SDI) ETL (Extract, Transform, Load) für Geodaten Metadatenmanagement GeoNetwork Tkme 38 19

20 PostgreSQL mit PostGIS Hinzufügen der Prozedural Language plpgsql # createlang plpgsql [yourdatabase] Hinzufügen der PostGIS Erweiterung # psql -d [yourdatabase] -f postgis.sql Zusätzliche Typen Tabellen anlegen für die Speicherung der Informationen über die Geometriespalten Zusätzliche Funktionen Einlesen der Koordinatenreferenzsysteme # psql -d [yourdatabase] -f spatial_ref_sys.sql 39 Funktionen in PostGIS Man unterscheidet verschiedenen Typen Vollständige Liste und Beschreibung unter:

21 Tabellen in PostgreSQL Bei neuen Datenbanken leer Bei PostGIS Erweiterungen sind die Tabellen geometry_columns und spatial_ref_sys vorgeschrieben 41 Geometrie in PostGIS Geometrieobjekte sind in PostGIS eine Untergruppe der vom OGC spezifizierten Simple Feature 2 Formen zur Darstellung von Geometrie nach OGC-Spezifikation Well-Known Text (WKT) Well-Known Binary (WKB) Beispiele: POINT(0 0) LINESTRING(0 0,1 1,1 2) POLYGON((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1, 2 1, 2 2, 1 2,1 1)) MULTIPOINT(0 0,1 2) MULTILINESTRING((0 0,1 1,1 2),(2 3,3 2,5 4)) MULTIPOLYGON(((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1,2 1,2 2,1 2,1 1)), ((-1-1,-1-2,-2-2,-2-1,-1-1))) GEOMETRYCOLLECTION(POINT(2 3),LINESTRING((2 3,3 4))) 42 21

22 Geometrie in PostGIS II OGC fordert auch die interne Speicherung der SRID der Geometrie Zur Umwandlung können folgende Funktionen verwendet werden: bytea WKB = asbinary(geometry); text WKT = astext(geometry); geometry = GeomFromWKB(bytea WKB, SRID); geometry = GeometryFromText(text WKT, SRID); Eine gültige Eingabe nach OGC ist: 43 Geometriespalten anlegen Eine normale Tabelle muss existieren SQL-Statement zum anlegen der Tabelle: Beispiele: 44 22

23 Geometriespalten anlegen II Definition der Tabelle nach der Geometriespaltenerweiterung Es sind 3 Bedingungen hinzugefügt worden Alle Geometrien müssen vom gleichen Typ sein und die SRID haben, die in geometry_column Tabelle für diese Geometriespalte steht 45 GIST-Index erzeugen Geometrie Indizieren Vorschlag für Indexname: tabelle_spalte_gist 46 23

24 Quantum GIS 47 Desktop Anwendung mit Internet Anbindung Vollständig in Java und unter LGPL Built with Eclipse Rich Client (RCP) Kann auch stand-alone genutzt werden Erweiterungen mit RCP plug-ins Als Erweiterung in existierenden RCP Anwendungen Unterstützt Standards wie WMS, WFS, WCS sowie GeoRSS, KML und Tiles 48 24

25 Jump Darstellung von PostGIS Layern eines entfernten Servers zusammen mit lokalen ESRI-Shape Dateien in JUMP Software: JUMP Unified Mapping Plattform: 49 Nutzung von EDBS2WKT und JUMP Software: EDBS2WKT JUMP Unified Mapping Plattform:

26 UMN-MapServer Quellcode für Linux-Distributionen Quellcode für Linux-Distributionen Binaries for Mac OS Linux RPM Packet Linux Installer mit allem was man braucht Demo Anwendung 51 Funktionen Programm, welches Karten nach bestimmten Anforderungen erstellt und ausliefert Interaktion über URL mit Formularen oder Java-Applets Quelle: Fuepasz,

27 Funktionen Rasterkarten HTML- Vorlage Vektordaten Sachdaten (Tabellen) Übersichtsgrafik Projektion Legende Maßstabsleiste Fonts Symbole Funktionsschlatflächen Navigationsschlatflächen 53 Funktionen Vektor Format Unterstützung: SHP, ArcSDE, PostGIS,Oracle Raster Formats supported (8-bit only): TIFF/GeoTIFF, GIF, PNG, ERDAS, JPEG and EPPL7 Quadtree Indizierung für Shape-Dateien Voll anpassungsfähige vorlagengestützte Ausgabe Feature Auswahl über Wert, Punkt, Fläche oder anderes TrueType Font Unterstützung Unterstützung für gekachelte Raster und Vektordarstellung Automatische Legenden und Maßstabsgenerierung Maßstabsabhängige Darstellung von Zeichnungselementen und Ausführung von Anwendungen Thematische Kartendarstellung durch Klassenbildung mit logischen und regulären Ausdrücken Objektbeschriftung mit Kollisionsbehandlung on-the-fly Konfiguration über URL s on-the-fly Kartenprojektion 54 27

28 Arbeitsweise des UMN-MapServer 1. CGI - Common Gateway Interface 2. OGC-MapServer 3. Funktionenbibliothek für andere Programme 55 Get und Post Get layer=gebaeude&layer=kataster&mode=browse&zoom=2 <img src="/cgi-bin/mapserver?map=karte.map&layer=strassen &layer=gebaeude&layer=kataster&mode=browse&zoom=2 > POST <html> <head> <title>beispiel Post</title> </head> <body> <form method="post" action="adressen.php"> <select name= mitarbeiter_id"> <option value="1">korduan</option> <option value="2">bill</option> <option value="3">zehner</option> </select> <input type= "submit" name= "action" value="anzeigen"> </form> </body> </html> <?php echo adresseanzeigen($mitarbeiter_id);?> 56 28

29 Ablauf einer Kartenanfrage an MapServer Browser - sendet Anfrage (http://www.adresse.de/cgi-bin/mapserver?map=karte.map&...&...) WebServer - empfängt die Anforderung - ruft mapserver auf - übergibt Parameter MapServer - liest Map-Datei (karte.map) WEB TEMPLATE karte.html IMAGEPATH D:\webserver\tmp\ IMAGEURL /tmp/ END LAYER NAME ALK DATA flurstuecke - erzeut und schreibt Karte nach IMAGEPATH MapServer - liest TEMPLATE (karte.html) - ersetzt Platzhalter im TEMPLATE <input type="image" src="[img]"> - liefert karte.html an WebServer aus WebServer - sendet karte.html an Browser - sendet Bild von Karte an Browser - sendet Bild von Legende etc. Browser - empfängt Internetseite karte.html mit eingebetteter Karte und Formular - stellt Seite dar mit Funktionen zum Navigieren und Abfragen - karte.html enthält Anfrage (http://www.server.de/cgi-bin/mapserver?parameter=wert&...&..) 57 Platzhalter im HTML-Template Platzhalter für Karte Platzhalter für Maßstab Menü für Rasterkarten im Hintergrund Auswahl von Themen Platzhalter für Legende Schalter für Zoom Umschalter auf Abfragemodus Platzhalter für Referenzkarte 58 29

30 HTML-Template Formular 59 Bentzeroberfläche im Client 60 30

31 Öffentlicher MapServer der Stadt Halle 61 MapFile Aufbau Blöcke SCHLÜSSELWORT Inhalt END Deklarationen SCHLÜSSELWORT WERT Mögliche Wertetypen: Schüssel (Konstanten) STATUS On Zeichenketten NAME ALK Zahl [Zahl ] COLOR Verschachtelung LAYER CLASS END END Farben als RGB Werte Rot Grün Blau MAP NAME KommunaleInternetGISDemo EXTENT SIZE SHAPEPATH "/www/server/kgis-demo/data" WEB TEMPLATE kreis.htm IMAGEPATH "/www/server/premap/tmp/" IMAGEURL "/tmp/" END LEGEND STATUS ON LABEL COLOR END END REFERENCE STATUS ON IMAGE graphics/uebersicht.png SIZE EXTENT COLOR OUTLINECOLOR END LAYER NAME "ALK" DATA flurstuecke STATUS ON TYPE LINE CLASS NAME "ALK-ALB" COLOR TEMPLATE "alk-alb_tablebody.htm" END HEADER "alk-alb_tableheader.htm" FOOTER "tablefooter.htm" END END 62 31

32 LAYER - Sektion Layer Reihenfolge beachten: Der letzte Layer wird zuerst ausgegeben NAME <name> Bezeichnung des Layers DATA <Dateiname> Dateiname der Shapedatei relativ zu SHAPEPATH STATUS <ON OFF DEFAULT> Darstellung der Layer TYPE <POINT LINE POLYGON> Art der Datenorganisation und Darstellung des Layer GROUP <gruppenname> Bezeichnung der Gruppe zu der der Layer gehört Beispiel: LAYER NAME Flurstuecke GROUP Kataster END LAYER NAME Gebaeude GROUP Kataster END LAYER NAME Landschaftsschutzgebiete GROUP Umwelt END &layer=flurstuecke&layer=gebaeude& 63 Klassendefinitionen Class - Sektion nur innerhalb von Layern Definition der Darstellung eines Layers Einschränkung der Darstellung von Layern (nur Teile) Bildung von Klassen für thematische Kartographie Klassen werden nacheinander gezeichnet EXPRESSION <Ausdruck> Angabe des Ausdrucks, der die Klasse einschränkt Beispiele: EXPRESSION Müritz Ausdruck entspricht Wert in CLASSITEM EXPRESSION ([Art] eq Klarwasser and [SIZE] > 15) Logische Verknüpfung von Ausdrücken über mehrere Spalten EXPRESSION ^A gilt für alle die mit A anfangen EXPRESSION /./ trift für alle Werte in CLASSITEM zu 64 32

33 LAYER (TYPE RASTER) Rasterdaten Unterscheidung in unterstützte Formate für das Einlesen (Input) und das Ausgeben (Output) von Rasterdaten LAYER NAME <Name> DATA <Bildname.typ> vollständiger Dateiname mit Dateiendung TYPE RASTER Besondere Layerdefinition vom TYPE Raster END Bildkataloge Verortung der georeferenzierten Bilder über Shapefile Koordinaten der Bilder in Shapefile, Dateinamen in.dbf-datei TILEINDEX <Shapedatei> Shape welches die Koordinaten und Dateinamen der Bilder enthält TILEITEM <Spaltenname> Spalte mit dem Dateinamen 65 LABEL Sektion Beispiel: LAYER NAME Straßenbeschriftung GROUP Beschriftung TYPE ANNOTATION CLASSITEM Strassenname LABELITEM Strassenname CLASS LABEL TYPE BITMAP SIZE NORMAL COLOR POSITION CR BUFFER 5 PARTIALS TRUE END END END MAX MINSIZE <n> Beschriftung UL CL LL UC CC LC UR CR LR Auto, XY Mögliche Positionierungsangaben für Label Spaltenname mit Inhalt für Beschriftung Typ der Textausgabe, hier Bitmap Größe der Textausgabe Farbe der Beschriftung Position der Beschriftung, siehe Kasten Abstand um den Text bis zur nächsten Beschriftung Text am Rand abschneiden/weglassen Max/minimale Größe, die der Text haben soll 66 33

34 Schnittstelle für weitere Formate - GDAL/OGR Format Name Erstellung Arc/Info Binary Coverage No ESRI Shapefile Yes FMEObjects Gateway No GML Yes IHO S-57 (ENC) No Mapinfo File Yes Microstation DGN No OGDI Vectors No ODBC No Oracle Spatial Yes PostgreSQL Yes SDTS No UK.NTF No U.S. Census TIGER/Line No VRT - Virtual Datasource No Georeferenzierung Yes Yes Yes No Yes Yes No Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes GDAL - Geospatial Data Abstraction Library Bibliothek zur Übersetzung von verschiedenen Rasterformaten OGR ist Bestandteil von GDAL und ist eine Simple Featrues open soruce Library in C++, die das Lesen und teilweise das Schreiben von verschiedenen Vektorvormaten unterstützt. 67 Einbindung von MapInfo-Datei mit OGR 68 34

35 Erweiterungen Werkzeuge für die Entwicklung von Anwendungen Chameleon, MapServer Workbench, AveiN!, MapLab Serverseitige Erweiterungen MapScript MapBender MapStorer Chameleon gmap ka-map kvwmap Clientseitige Erweiterungen Mapplet PMapper Rosa Applet Jbox 69 MapServer Workbench Tool zur Erzeugung von Web-Anwendungen auf der Basis von UMN-MapServer Freeware Basiert auf tcl/tk Plattformunabhängig Auch für Windows Zum Erstellen von Anwendungen mit Application Wizard 70 35

36 AveiN! Die MapServer Erweiterung für ArcView GIS kommerzielles Produkt 71 MapLab von DM Solution - Eine Internet Map Werkstatt für Windows und Linux kommt komplett mit Apache, MapScript und RosaApplet FreeWare, MapEdit MapBrowser GMapFactory 72 36

37 Shapelib Weitere Werkzeuge Bibliothek shplib (shpdump, shpinfo,shpcreate,shpadd, dbfdump,dbfinfo,dbfcreate,dbfadd) MapServer Werkzeuge shptree, shptreevis GDAL-Bibliothek Gdaltindex #gdaltindex tileindex IMAGE index.shp luftbilder/*.tif 73 GeoServer Basiert auf Java Web Feature Server liefert GML über WFS Funktioniert auch als WMS Über Internetoberfläche konfigurierbar Enthält Beispielclients 74 37

38 Basiert auf Java deegree Unterstützt vor allem OGC Standards 75 OpenLayers FIS RO

39 Implementierung in Kreisverwaltungen im MV 77 Anwendung für Bebauungsplanung 78 39

40 Hinterlegte aktuelle Luftbilder 79 Flurstückssuche 80 40

41 Graphische Flurstückssuche 81 Flurstücksdatenanzeige 82 41

42 ALB-Auszug Form Raumordnungskataster Landesregierung MV ArcGIS 84 42

43 Einbindung Daten ROK in das Geodatenportal der Kreise 85 Umsetzung des Geometrie-Editors Geometrische Operationen auf Basis anderer Layer -Abfrage ein oder mehrerer Datensätze des Basis-Layers -Absenden eines XMLHttpRequests mit der aktuellen Geometrie (path1), den Abfragekoordinaten und den Parametern des zweiten Layers -Server: Geometrieabfrage im angegebenen Bereich, Vereinigung mit der aktuellen Geometrie und Zurücksenden der Ergebnisgeometrie -Auf Client wird path1 aktualisiert und dargestellt 86 43

44 Mietpreisspiegel 87 Wahlergebnisse

45 Interaktive topographische Karten 89 Kartenportal der Landes MV 90 45

46 GDAL und OGR 91 Geo-Erweiterungen für Rails GeoRuby GeoRuby provides data types intended to hold data returned from PostGIS and the Spatial Extensions of MySql. The data model roughly follows the OGC Simple Features for SQL specification, although without any kind of advanced functionalities (such as geometric operators or reprojections). The library inputs and outputs EWKB, HexEWKB and EWKT. A recent version also includes input and output of GeoRSS and KML. The latest versions have added support for reading and writing ESRI shapefiles. YM4R/GM - Einfache Einbindung von Google und Yahoo!Maps in Rails über Google Map API v2 Kartenaktualisierung über AJAX und RJS Beinhaltet JS-Erweiterungen z.b. zum Lesen von WMS YM4R/Mapstraction Mapstraction Bibliothek YM4R - Helpers für Google Maps geocoding API und Yahoo! Maps Building Block API's: Geocoding, Traffic, Map Image, Local Search v3 command-line tools, Tiles Generator

47 Spatial Data Integrator (SDI) ETL (Extract, Transform, Load) für Geodaten Entwickelt von Camptocamp Basiert auf Talend Open Studio (TOS) Geo Components für Input, Output, Transformation Nutzt GeoTools und Java Topology Suite 93 GeoNetwork Dezentralisierte Kataloganwendung Verwaltung von räumlichen Resourcen über das Web Metadateneditierung und Suche Integriert interaktiven Web Map Viewer 94 47

48 OpenStreetMap (OSM) Ziel des OSM Projektes = Schaffung einer freien Weltkarte zur kostenlosen Nutzung von Geodaten Geodaten werden durch die Community (Freiwillige) selbst erhoben alle Rechte an den Daten liegen bei der Community Erstellen von Weltkarten und Ableiten von Spezialkarten aus den Geodaten möglich Kern des Projektes = Datenbank mit geographischen Daten (derzeit noch im Aufbau) Lizenz: Creative Commons Attribution Share Alike 2.0 (dt.: Namensnennung unter gleichen Bedingungen ) Entstehungsgeschichte und Organisation von OSM 2004: Steve Coast ruft das OpenStreetMap-Projekt ins Leben 2006: erste größere Gebiete werden kartographiert; Gründung der OpenStreetMap Foundation Finanzierung des Projektes durch Spenden und freiwillige Zahlungen von Projektmitgliedern Betriebskosten (Strom, Datenverkehr etc.) übernimmt eine englische Universität OSM Foundation = Gremium zur Entscheidungsfindung und Verantwortungsträger für das Projekt weltweit haben derzeit ca Leute einen OSM-Account Organisation und Kommunikation der aktiven Mitglieder über Mailinglisten und Webforen Treffen für gemeinsame Aktionen in lokalen Gruppen (Mapping Weekend/Mapping Partys) Treff der lokalen Gruppe Rostock immer am zweiten Montag des Monats im Plan B UNIVERSITÄT ROSTOCK AGRAR- UND UMWELTWISSENSCHAFTLICHE FAKULTÄT

49 Geocoding und Routing mit OpenRouteService 97 Verfügbarkeit von Daten für Rollstuhlfahrer in Deutschland Beispiel: Rollstuhlrouting Abb.2: Verfügbarkeit von Daten für das Rollstuhlfahrer-Routing UNIVERSITÄT ROSTOCK AGRAR- UND UMWELTWISSENSCHAFTLICHE FAKULTÄT

50 OpenStreetMap mobile Anwendungen 99 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Geoinformation im Internet Wichmann Verlag

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