Úvod

Poskytování dat prostřednictvím mapových služeb zažilo během posledních let obrovský boom. Mnoho státních organizací, firem, ale i jednotlivých nadšenců po celém světě buduje mapové servery, a zveřejňuje tak v různé podobě geografická data. Přitom se nejedná o pouhé zobrazení statického "obrázku" vybraného území, ale o dynamické interaktivní mapy, které uživateli umožňují se v mapě pohybovat (posun - pan a změna měřítka - zoom) a získávat informace o zobrazených objektech. S rostoucím počtem uživatelů a vývojářů se objevila nutnost standardizovat způsob vytváření mapových služeb, aby se usnadnilo jejich využití. První oficiální standard zveřejnilo konsorcium OGC (Open Geospatial Consortium) v roce 2000 - dokument upravoval poskytování dat v rastrové podobě (WMS služby - Web Map Services). V průběhu následujících let OGC vyvinulo také další standardy týkající se webových služeb.

Princip získávání dat

Mapové služby jsou vytvářeny prostřednictvím mapového serveru, což je v podstatě specializovaný sowtware, který zajišťuje komunikaci (architektura klient/server) mezi "běžným" webovým serverem a databází s prostorovými daty. Co se však přesně odehrává, pokud chce internetový uživatel konkrétní mapu, je popsáno v následujícíh krocích:

• uživatel v internetovém prohlížeči (Internet Explorer, Mozilla, Google Chrome, ...) definuje zájmovou oblast (extent - rozsah mapy), požadované vrstvy (soubory dat), případně rozměry, rozlišení a formát výsledné mapy.
  
• Internetový prohlížeč (klient) odesílá požadavek prostřednictvím protokolu HTTP (HyperText Transfer Protocol) webovému serveru (např. MS IIS, Apache).
  
• Požadavek je následně předán mapovému serveru, který se dále dotazuje do databáze a získaná data posílá zpět webovému serveru, který je zobrazí v klientské aplikaci. Výsledkem může být vygenerovaný rastrový obrázek, text nebo samotná geodata.

Komunikace klienta a serveru probíhá pokaždé, když se uživatel pohybuje v mapě (dochází ke změně extentu) nebo využívá nějaký z nabízených interaktivních nástrojů (například vyhledávání adresy nebo trasy, zobrazení vlastností vybraného objektu). Celý proces může být ještě složitější, pokud klient požaduje data z více mapových serverů najednou - důležitou roli pak hraje dodržování standardů OGC. Existuje několik mapových serverů (myšleno technologií), jejichž prostřednictvím můžeme mapové služby publikovat - například komerční ArcGIS Server, GeoMedia WebMap, T-MapServer, TopoL Internet Server, nebo zdarma využitelné UMN MapServer, OSGeo MapServer a GeoServer.

Typy mapových služeb

Rozlišujeme několik typů webových služeb v závislosti na tom, co chceme uživateli poskytnout. Nemusíme publikovat pouze data (WMS, WFS, WCS služby), ale je možné uživateli nabídnout také analytické nástroje pro jejich zpracování (WPS). Všechny služby, které budou nyní popsány, se řídí specifikacemi konsorcia OGC.

WMS - Web Map Service je základní službou, která uživateli vrátí vždy mapovou kompozici v podobě rastru. Je sice možné požadovat několik vrstev najednou (jak vektorových, tak rastrových), ale výsledná reprezentace je vždy rastrová, data tudíž nelze žádným způsobem editovat nebo je použít v návazných analýzách. Tato služba je vhodná, pokud chceme uživateli dát možnost si data prohlížet, ale ne s nimi dále pracovat. V případě publikování objemných vrstev (např. ortofoto) je možné využít službu WMTS (Web Map Tile Service), která urychluje načítání obrazu v prohlížeči tím, že jsou na serveru uloženy připravené mapové dílce (Tiles) pro definovaná měřítka. WMS může uživateli také poskytovat informace o objektech nacházejících se v daném bodě, pokud to vybrané vrstvy umožňují.

Zvětšit

WFS - Web Feature Service narozdíl od WMS neposkytuje pouze rastrový obraz, ale umožňuje s daty následnou manipulaci - data jsou uživateli předávána formou objektů. WFS specifikace definuje čtyři základní operace s geografickými prvky (Features), které by měl mapový server umožňovat:

• získání nebo dotazování na prvky v databázi pomocí prostorových i neprostorových dotazů
  
• vytvoření nového prvku
  
• smazání existujícího prvku
  
• editace existujícího prvku

WCS - Web Coverage Service podporuje získání prostorových dat popisujících v čase nebo prostoru proměnlivé objekty. Takovéto vícerozměrné vrstvy bývají nazývány jako Coverages - jedná se např. o družicové snímky vegetačního pokryvu (Land Cover), data týkající se počasí nebo klimatu, digitální modely terénu. Služba WCS umožňuje komplexní analýzy a zahrnutí dat do složitých modelů.

WPS - Web Processing Service poskytuje prostřednictvím mapového serveru předdefinované analytické nástroje - od jednoduchých kalkulací s atributy vybraných objektů až po složité výpočetní modely. Uživatel v tomto případě definuje, jaká data chce použít, jaká operace se má provést a jak se má zobrazit požadovaný výsledek. Prakticky se pak jedná o (částečný) přenos funkcionality geografických informačních systémů na web.

Kromě mapových služeb existují také webové služby katalogové (Catalogue Services for the Web - CS-W), které slouží k vyhledávání metadatových záznamů o geodatech, mapových službách případně aplikacích. Vyhledávání v sekci „METADATA“ využívá právě CS-W službu.

Přesné specifikace všech těchto služeb jsou k nalezení na stránkách OGC - http://www.opengeospatial.org/standards).

Mapové služby a INSPIRE

Součástí směrnice INSPIRE je také povinnost zřídit a spravovat síťové služby založené na prostorových datech. Jedná se o tyto služby:

• vyhledávací služby - umožňují vyhledávání vrstev prostorových dat na základě metadat těchto vrstev,
  
• prohlížecí služby - zajišťují interaktivní vizualizaci prostorových dat s možností získání atributů vybraných objektů - lze použít WMS, WFS i WCS služby,
  
• služby stahování dat - zajišťují stažení, nikoli pouze prohlížení konkrétních vrstev prostorových dat (WFS, WCS),
  
• transformační služby - jsou prostředkem interoperability - bezproblémového širokého využití dat po celé EU - jedná se například o transformace do požadovaného souřadnicového systému nebo definování výstupního formátu dat (umožňují všechny standardizované typy mapových služeb),
  
• služby umožňující spuštění předešlých služeb

MAPOVÉ SLUŽBY ÚRM A JEJICH VYUŽITÍ

Data poskytovaná ÚRM jsou spravována prostřednictvím ArcGIS Serveru, který zpět ke klientovi odesílá informace běžnou formou výstupu jako je rastrový obrázek nebo text. Služby jsou standardně publikovány ve třech formátech:

• AGS (ArcGIS Server service) – nativní formát mapových služeb publikovaných prostřednictvím ArcGIS Serveru

• WMS – standardizovaný formát

• KML (Keyhole Makrup Language) – standardizovaný jazyk pro publikaci 2D i 3D prostorových dat, formát využívaný v aplikaci Google Earth

Všechny dostupné GIS služby lze vyhledat v záznamech metadat zde na Geoportálu. Jedná se například o aktuální ortofoto

Existuje několik možností, jak k poskytovaným GIS službám přistupovat. Nejjednodušším způsobem je využit pro zobrazení mapových služeb některou z GIS aplikací. Složitějším způsobem je budování vlastních mapových aplikací. Pro přístup ke službám v takovém případě slouží jednoduché a přehledné webové rozhraní ArcGIS Server REST API ( http://help.arcgis.com/en/arcgisserver/10.0/apis/rest/index.html) nebo na XML založeném ArcGIS Server SOAP API ( http://help.arcgis.com/en/arcgisserver/10.0/apis/soap/index.htm), které umožňuje komunikaci se AGS službami využitím SOAP protokolu. ArcGIS poskytuje několik API pro vývoj webových aplikací, jedná se o:

• ArcGIS API for JavaScript - http://help.arcgis.com/en/webapi/javascript/arcgis/

• ArcGIS API for Flex - http://help.arcgis.com/en/webapi/flex/index.html

• ArcGIS API for Microsoft Silverlight/WPF - http://help.arcgis.com/en/webapi/silverlight/index.html

• ArcGIS Web Application Development Framework for .NET (.NET Web ADF) - http://help.arcgis.com/en/sdk/10.0/serveradf_net/adf_home.html

• ArcGIS Web Application Development Framework for JAVA (JAVA Web ADF) - http://help.arcgis.com/en/sdk/10.0/java_ao_adf/adf_home.html

PŘÍKLAD JAVASCRIPTOVÉ APLIKACE

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
<html>
  <head>
    <title>Create a Map</title>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=iso-8859-2"/>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://serverapi.arcgisonline.com/jsapi/arcgis/1.5/js/dojo/dijit/themes/tundra/tundra.css">
    <script type="text/javascript" src="http://serverapi.arcgisonline.com/jsapi/arcgis/?v=1.5"></script>
    <script type="text/javascript">
      dojo.require("esri.map");
      var myMap, orto;
      function init() {
        myMap = new esri.Map("mapDiv");
        orto = new esri.layers.ArcGISTiledMapServiceLayer("http://wgp.urm.cz/ArcGIS/rest/services/MAP/letecke_snimky_posledni_snimkovani_cache/MapServer",
				{id:"orto", visible:true});
        orto.setOpacity(1);
        myMap.addLayer(orto);
      }
      dojo.addOnLoad(init);
    </script>
  </head>
  <body>
    <h1>MAPOVÉ OKNO</h1>
    <div id="mapDiv" class="tundra" style="width:900px; height:600px; border:1px solid #000;"></div>
  </body>
</html>

MAPOVÉ OKNO

Zvětšit

Toto je pouze příklad jednoduché prohlížecí aplikace s jednou vrstvou umožňující dynamický pohyb v mapě. Javascript API však nabízí množství sofistikovanějších nástrojů – například:

• připojení libovolného počtu vrstev a jejich ovládání ze seznamu tematických nebo mapových vrstev, nastavení pořadí a průhlednosti vrstev

• vyhledávání podle atributů a zobrazení výsledků v mapě

• identifikace objektů z mapy a získání informací o těchto objektech

• kreslení objektů uživatelem aplikace (možné napojení na databázi)

• měření vzdáleností a ploch

Zvětšit