Evaluierung des OGC Styled Layer Descriptors (SLD) und dessen Nutzungsmöglichkeiten

Transkript

1 Evaluierung des OGC Styled Layer Descriptors (SLD) und dessen Nutzungsmöglichkeiten Christina GRESCHNER Marcus BRIESEN Claus HOFMANN AGIT 2006, Salzburg 05. Juli 2006

2 Übersicht 1. Einführung 2. Nutzungsmöglichkeiten 3. Evaluierung 4. Aktuelle SLD-Implementierungen 5. Schlußbetrachtung 2

3 1. Einführung Kurzinformation OGC Styled Layer Descriptor (SLD) XML-Sprache zur Beschreibung von Kartendarstellungen Erweiterung des OGC Web Map Service (WMS) Die Darstellung von WMS-Karten kann von Client-Seite definiert werden <StyledLayerDescriptor version="1.0.0"> <NamedLayer> <Name>Rivers</Name <NamedStyle> <Name>CenterLine</Name> </NamedStyle> </NamedLayer> <NamedLayer> <Name>Roads</Name> <NamedStyle> <Name>CenterLine</Name> 3

4 1. Einführung Motivation + Ziel Motivation Nutzung von offenen Standards SLD: Erweiterung der WMS-Spezifikation Erhöht die Möglichkeit Geodaten interoperabel auszutauschen enorm...und somit das Angebot von über WMS angebotene Geodaten noch besser zu nutzen Ziel Bewertung über die Umsetzbarkeit von benutzerdefinierter Darstellung von WMS-Karten von Client-Seite aus 4

5 1. Einführung OGC Web Map Service (WMS) Web Map Service (WMS) Internet-Dienst, der Karten anbietet Diese werden dynamisch aus geographischen Daten erzeugt (Bitmap-Format: jpeg, png, gif...) HTTP + URL WMS- Client GetMap WMS Geographische Daten: z.b. shapefile, ArcSDE, PostGIS spatial database 5

6 1. Einführung OGC Web Map Service (WMS) Bestände geographischer Information: Layers und Styles Layer: Sammlung von Features Style: beschreibt, wie diese Features dargestellt werden Styled Layer: transparente Folie, auf der Features symbolisiert sind Karte: ein bis mehrere Styled Layer übereinander gerendert Painter s Model (z-order) WMS-Karte Houses z Roads Houses y Rivers Rivers Roads x 6

7 1. Einführung OGC Web Map Service (WMS) GetMap-Request: Anfordern einer Karte Beispiel: VERSION=1.1.0& REQUEST=GetMap& BBOX=0.0,0.0,1.0,1.0& LAYERS=Rivers,Roads,Houses& STYLES=RiverLine,CenterLine,Outline Rivers WMS-Karte Houses Roads 7

8 1. Einführung OGC Web Map Service (WMS) Beschränkungen für einen WMS-Client: Auswahl nur aus bereits vordefinierten Styles Nur unklassifizierte Darstellung eines Layers möglich Anfordern von klassifizierter Darstellung eines Layers nicht möglich Unklassifizierte Darstellung Klassifizierte Darstellung 8

9 1. Einführung WMS mit SLD-Unterstützung (SLD-WMS) OGC Styled Layer Descriptor (SLD) Implementation Specification Erweiterung des OGC WMS XML-Sprache zur Definition von Darstellungsvorschriften für Karten Client-seitige Definition der Darstellungsvorschriften möglich Client-seitige Definition klassifizierter Darstellungsvorschriften möglich Nutzer (Client) ist nicht mehr auf vom WMS angebotene Styles angewiesen basic-wms SLD-WMS WMS- Client GetMap WMS SLD- Datei WMS- Client GetMap WMS 9

10 1. Einführung WMS mit SLD-Unterstützung (SLD-WMS) VERSION=1.1.0& REQUEST=GetMap& BBOX=0.0,0.0,1.0,1.0& LAYERS=Rivers,Roads,Houses& STYLES=RiverLine,CenterLine,Outline Rivers Houses Roads SLD-Dokument (XML) <StyledLayerDescriptor version="1.0.0"> <NamedLayer> <Name>Rivers</Name <NamedStyle> <Name>CenterLine</Name> </NamedStyle> </NamedLayer> <NamedLayer> <Name>Roads</Name> <NamedStyle> <Name>CenterLine</Name> </NamedStyle> </NamedLayer> <NamedLayer> <Name>Houses</Name> <NamedStyle> <Name>Outline</Name> </NamedStyle> </NamedLayer> </StyledLayerDescriptor> 10

11 1. Einführung WMS mit SLD-Unterstützung (SLD-WMS) Beispiel: GetMap-Request mit SLD: VERSION=1.0.5& REQUEST=GetMap& SRS=EPSG%3A4326& BBOX=0.0,0.0,1.0,1.0& SLD=http%3A%2F%2Fmyclientsite.com%2FmySLD.sld& WIDTH=400& HEIGHT=400& FORMAT=PNG Houses Rivers Roads 11

12 1. Einführung WMS mit SLD-Unterstützung (SLD-WMS) <StyledLayerDescriptor version="1.0.0"> <NamedLayer> <Name>Rivers</Name <NamedStyle> <Name>CenterLine</Name> </NamedStyle> </NamedLayer> <NamedLayer> <Name>Roads</Name> <NamedStyle> <Name>CenterLine</Name> </NamedStyle> </NamedLayer> <NamedLayer> <Name>Houses</Name> <NamedStyle> <Name>Outline</Name> </NamedStyle> </NamedLayer> </StyledLayerDescriptor> <StyledLayerDescriptor version="1.0.0"> <NamedLayer> <Name>Rivers</Name <UserStyle>... </UserStyle> </NamedLayer> <NamedLayer> <Name>Roads</Name> <UserStyle>... </UserStyle> </NamedLayer> <NamedLayer> <Name>Houses</Name> <UserStyle>... </UserStyle> </NamedLayer> </StyledLayerDescriptor> 12

13 1. Einführung WMS mit SLD-Unterstützung (SLD-WMS) ohne SLD nach Anwendung von SLD Houses Houses Rivers Roads Rivers Roads 13

14 1. Einführung Symbolizer Symbolizer enthalten die eigentliche Darstellungsinformation LineSymbolizer PointSymbolizer PolygonSymbolizer TextSymbolizer RasterSymbolizer SLD Code-Fragment <PolygonSymbolizer> <Fill> <CssParameter name="fill">#00cc99</cssparameter> </Fill> <Stroke> <CssParameter name="stroke">#000000</cssparameter> <CssParameter name="stroke-width">1.0</cssparameter> </Stroke> </PolygonSymbolizer> 14

15 1. Einführung Klassifizierte Darstellung Definition klassifizierter Darstellungen von Client-Seite aus Filtern nach Feature-Attributen OGC Filter sind SQL-Ausdrücken ähnlich <ogc:filter> <ogc:and> <ogc:propertyisgreaterthanorequalto> <ogc:propertyname>area</ogc:propertyname> <ogc:literal>40</ogc:literal> </ogc:propertyisgreaterthanorequalto> <ogc:propertyislessthan> <ogc:propertyname>area</ogc:propertyname> <ogc:literal>80</ogc:literal> </ogc:propertyislessthan> </ogc:and> </ogc:filter> <PolygonSymbolizer>... </PolygonSymbolizer> 15

16 2. Nutzungsmöglichkeiten Allgemein Kompatibles Austauschformat überall dort, wo geographische Daten visualisiert werden müssen Mit OGC Services Benutzerdefinierte Darstellung von WMS-Karten von Client-Seite aus Konfiguration von WMS Sonstiges Visualisierung der Planzeichenverordnung (PlanzV) [Benner et al. 2005] LBS [Zipf 2005] und mobile GIS [Brinkhoff 2005] 16

17 3. Evaluierung Anforderungen Praktische Anforderungen an die Client-seitige Definition von Darstellungsvorschriften für WMS-Karten SLD Anforderung 1 Kartographische Darstellungen sollten möglichst vollständig durch SLD beschrieben werden können. Anforderung 2 Eine SLD-Beschreibung sollte möglichst eindeutig und verlustfrei wieder in eine kartographische Darstellung zurückgeführt werden. Bidirektionale Abbildung SLD Anforderung 3 Es müssen genügend Informationen zur Erstellung klassifizierter Darstellungsvorschriften zur Verfügung stehen. 17

18 3. Evaluierung Ergebnisse Fazit Anforderung 1 SLD Kartographische Darstellungen sind weitgehend für eine praktische Anwendung beschreibbar 18

19 3. Evaluierung Ergebnisse SLD Umsetzung von Füllmustern WellKnownNames: square, cross, x, star, circle, triangle Mark> <WellKnownName> <ogc:literal>cross</ogc:literal> </WellKnownName> <Fill> <CssParameter name="fill"> <ogc:literal>#0000ff</ogc:literal> </CssParameter> </Fill> </Mark> 19

20 3. Evaluierung Ergebnisse SLD Umsetzung von Füllmustern Angabe einer Bitmap per URL <PolygonSymbolizer> <GraphicFill> <Graphic> <ExternalGraphic> <OnlineResource xmlns:xlink=" xlink:type="simple" xlink:href=" <Format>image/gif</Format> </ExternalGraphic> </Graphic> </GraphicFill> </PolygonSymbolizer> 20

21 3. Evaluierung Ergebnisse Referenzierung einzelner Objekte 21

22 3. Evaluierung Ergebnisse Keine Unterstützung von Interaktion (Tooltip) Stufenartiger Maßstab, kein skalierender Weitere Beschränkungen liegen im Detail, z.b. Linienanfang und ende Anmerkung: Ergebnis im Szenario der benutzerdefinierten Darstellung auch immer von den Rendering-Eigenschaften der Map-Server abhängig UMN Mapserver [Weiser 2005] Geoserver 22

23 3. Evaluierung Fazit Anforderung 2 SLD Fazit Anforderung 2 GIS müssten letztendlich wie die SLD aufgebaut sein, damit eine Rückführung funktioniert 23

24 3. Evaluierung Ergebnisse Drei verschiedene XML-Codes führen zum gleichen Darstellungs-Ergebnis Angabe von Maßstabsbereichen für einzelne Klassen Angabe von Darstellungsparametern aus Feature-Attributen, Berechnung von Darstellungsparametern <CssParameter name="stroke-width"> <ogc:add> <ogc:propertyname>a</ogc:propertyname> <ogc:literal>2</ogc:literal> </ogc:add> </CssParameter> FAZIT Rückführung mit einer SLD-Untermenge möglich SLD als reine Rendering-Vorschrift: ja SLD als allgemeines Austauschformat: fraglich <PolygonSymbolizer> <Fill>..</Fill> </PolygonSymbolizer> <PolygonSymbolizer> <Stroke>..</Stroke> </PolygonSymbolizer <PolygonSymbolizer> <Fill>..</Fill> <Stroke>..</Stroke> </PolygonSymbolizer> SLD <PolygonSymbolizer> <Fill>..</Fill> </PolygonSymbolizer> <LineSymbolizer> <Stroke>..</Stroke> </ LineSymbolizer > 24

25 3. Evaluierung Fazit Anforderung 3 Fazit Anforderung 3 Der Zugang zu Feature-Attributen von WMS-Layern für klassifiziertes Rendern ist noch nicht zufrieden stellend gelöst 25

26 3. Evaluierung Einschränkungen DescribeLayer-Request: funktioniert nur mit WFS-Daten Starke Ausrichtung der SLD-Spezifikation an die Visualisierung von WFS- Daten wird deutlich GetStyles-Request wegen Schwierigkeiten aus Anforderung 2 auch nicht ideal Wünschenswert: ein Request ähnlich dem GetFeatureInfo-Request des basic-wms WMS WMS- Client DescribeFeatureType TYPE_NAME [Feature Type Schema] GetFeature [Feature] WFS 26

27 4. Aktuelle SLD-Implementierungen WMS-Clients Benutzerdefinierte Darstellung von WMS-Inhalten (GetMap-Request mit SLD) bei WMS-Viewern (Thin Clients) am besten ausgeprägt OGC WMS Viewer von OGC/Intergraph (Thin Client) 27

28 4. Aktuelle SLD-Implementierungen WMS-Clients SLD-Editor von Mapbender läßt sogar noch komplexere Darstellungsvorschriften zu GetStyles-Request Client: SLD Editor für Mapbender von SAG/CCGIS (Thin Client) 28

29 4. Aktuelle SLD-Implementierungen WMS-Clients SLD-Implementierung bei Desktop-GIS (Fat Clients) konzentriert sich auf die Transformation von GIS-Layern in eine SLD-Beschreibung (KEIN GetMap-Request mit SLD) Client: deejump von lat-lon Fat Client/Desktop-GIS 29

30 4. Aktuelle SLD-Implementierungen WMS-Clients Client: ArcGIS-map to SLD Converter von: Albrecht Weiser, Diplomarbeit an der FH Mainz (i3mainz) Typ: Fat Client/Desktop-GIS (für ESRI ArcMap entwickelt) 30

31 4. Aktuelle SLD-Implementierungen WMS-Clients Im Rahmen der Diplomarbeit von [Greschner 2006]: Prototypische Implementierung mit disy GISterm Erzeugung generischer SLDs GetMap-Request mit SLD Umwandlung eines GISterm Feature-Layers in eines SLD 31

32 4. Aktuelle SLD-Implementierungen Map-Server Open Source: Geoserver (neueste Version mit SLD-Editor) UMN Mapserver deegree WMS Geoserver schneidet insgesamt am besten ab ( full SLD-support ) Kommerziell: ESRI ArcIMS mit WMS Connector CubeSERVder Firma CubeWerx Fazit: Insgesamt sehr umfangreiche und weit verbreitete SLD-Unterstützung bei Map-Servern 32

33 8. Schlußbetrachtung und Ausblick Schlußbetrachtung Umsetzbarkeit kartographischer Darstellungen weitgehend möglich Im Detail vom Einsatzbereich abhängig Definition unklassifizierter Darstellung von Client-Seite schon gut in Praxis umsetzbar Definition klassifizierter Darstellung von Client-Seite noch sehr umständlich in Praxis umzusetzen Zugang zu Feature-Attributen ist schwierig SLD-Eignung als kompatibles Austauschformat zum aktuellen Zeitpunkt fraglich WMS Wünschenswert: Weiterentwicklung der Spezifikation in den festgestellten Bereichen Ausblick DescribeFeatureType TYPE_NAME Gute Annahme der SLD-Spezifikation WMS- (viele SLD-Implementierungen) Client [Feature Type Schema] WFS Aktuell: neues SLD Discussion Paper + eigene SLD Working Group GetFeature Weiterentwicklung relativ sicher [Feature] 33

34 Weitere Vorträge auf der AGIT 2006 Mittwoch : Uhr: disy Cadenza: Mit Spatial Reporting räumliche Zusammenhänge erkennen (Blauer Hörsaal) Donnerstag : 9.00 Uhr: Aufbau eines GIS zur Umsetzung der EU-Umgebungslärm- Richtlinie am Beispiel des Lärmbelastungskatasters Bayern (LBK Bayern) (Grüner Hörsaal) Uhr: disy GISterm: Ein offenes Desktop-GIS mit umfangreicher Unterstützung standardisierter GIS-Services (Blauer Hörsaal) Uhr: disy Preludio: Vorspiel mit Metadaten (Blauer Hörsaal) Freitag 07.07: Uhr: ISO Metadatenverwaltung als zentraler Bestandteil von Geodateninfrastrukturen (Blauer Hörsaal) 34

35 Vielen Dank! Haben Sie noch Fragen? 35