CV07 – Webové mapové služby, ArcGIS online

Web Map Service (WMS) je služba, která byla vytvořena za účelem umožnění sdílení dat GIS v distribuovaném prostředí Internetu. Jedná se o nástroj nejen pro GIS systémy, který zpřístupňuje informace ve formě map (rastrů). Výsledkem požadavku např. GIS softwaru na WMS server jsou primárně obrazová data v nejrůznějších formátech (JPEG, TIFF, PNG, atd.), které zobrazují tematické geografické informace. Tato obrazová data mohou být výsledkem překryvu více vrstev.

Prostorová data, která jsou středem zájmu Geoinformačních technologií je možné ukládat v mnoha různých formách, které korespondují se základními dvěma datovými modely a na nich založených datových formátech. Pokud je cílem uživatele vytvořit datovou sadu a naplnit ji daty, měl by ji vytvářet na základě rozvahy, aby datová sada obsahovala všechny důležité informace s ohledem na její zamýšlené používání.

Základní návrh se realizuje pomocí tzv. logického a posléze fyzického datového modelu. Do tohoto modelu uživatel (tvůrce) zapíše jednoznačný popis toho, jak má budoucí datová sada vypadat. Datový model obsahuje informace o tom, co přesně v datové sadě je, jak je daný objekt nebo jev reprezentován, jaké atributy jsou objektům a jevům přiřazeny, jakých hodnot jejich atributy mohou nabývat a mnohé další užitečné informace.

Fyzický datový model a jemu předcházející logický datový model by měl být tím prvním krokem, který člověk chystající se vytvořit datovou sadu provede. Je zcela jedno, zdali budou data vznikat vektorizací, digitalizací, terénním měřením nebo jiným způsobem. Předtím než vznikne první objekt v nově vytvářené datové sadě nebo databázi, předtím než vůbec vznikne prázdná datová sada nebo databáze, je nezbytné připravit důkladný logický datový model! Z něj je následně odvozen fyzický datový model, který respektuje možnosti cílového formátu, ve kterém budou data nakonec uložena.

Webové mapové služby

Základním principem WMS jsou vzájemné interakce a to stroj-stroj a stroj-člověk. V nejvyšším vrcholu této komunikace je mapový server. Pokud podporuje WMS službu můžeme hovořit o WMS serveru. V jeho úložišti jsou uskladněna georeferencovaná obrazová data (GeoTIFF), v nastavení jsou popsány možnosti WMS serveru a v databázi jsou uloženy atributové informace o geografických objektech (objekty u nichž je známa poloha v souřadnicovém referenčním systému a dále k nim existují atributy). Nejčastěji se pro označení souřadnicového referenčního systému (CRS – Coordinate Reference Systém) využívá jeho EPSG kódu (např. EPSG S-JTSK = 2065).

Klientem je software, který komunikuje se serverem za účelem získání informací. K této komunikaci využívá Hyper Text Transfer Protocol (HTTP), resp. jeho metody dotazů, jako například metody GET aPOST. Klient si poté zpracuje informace, které mu server zpřístupnil, a zobrazí je na display zařízení uživatele.

Obr. 1: Struktura komunikace v rámci WMS

Klient (tenký popř. tlustý) komunikuje s mapovým serverem prostřednictvím tří základních dotazů (request), které jsou součástí URL adresy. Aby si vzájemně rozuměli, byly OGC vytvořeny tři hlavní typy dotazů na mapový server. Jedná se o dotazy GetCapabilities, GetFeatureInfo a GetMap. Názvy těchto dotazů jsou platné až od verze WMS 1.1.0 (v důsledku vývoje verzí webových mapových služeb se dané funkce nejmenovaly vždy stejně).

Vlastní specifikace služby a její aplikace do praxe mohou být dvě rozdílné věci. U některých mapových serverů byly přidány navíc ještě další typy dotazů, které již nebyly vytvořeny OGC. Tudíž nemusí být podporovány všemi mapovými servery na rozdíl od těch tří hlavních dotazů.

GetMap

Tento typ dotazu lze považovat za hlavní (primární), a to z toho důvodu, že klientovi zpřístupní mapu ve formě obrazových dat v určitém formátu. Query URL musí obsahovat parametr REQUEST=GetMap. Specifikace (záleží dle použité verze WMS) vyžaduje ještě další povinné parametry, které mapovému serveru doplní podrobnější informace o zobrazovaných datech. Jsou jimi například souřadnicový systém, formát obrazových dat, název vrstev a stylů, souřadnicový box, aj.

GetCapabilities

Pokud daný klient nezná možnosti a vlastnosti spravovaných dat, což se skoro ve všech případech děje, musí si tyto možnosti zjistit. Proto klient při první komunikaci se serverem sestaví GetCapabilities dotaz. Query musí obsahovat parametr REQUEST=GetCapabilities. Specifikace vyžaduje ještě jeden povinný parametr SERVICE=WMS. Po platném sestavení dotazu je zpřístupněn XML soubor popisující danou službu. Tato data jsou metadaty mapového serveru tzn., že obsahují veškeré potřebné informace pro komunikaci se službou.

GetFeatureInfo

Tento typ dotazu vrací klientovi XML soubor s atributy daného prvku na mapě o určitých souřadnicích. Query URL musí obsahovat parametr REQUEST=GetFeatureInfo. Specifikace (záleží dle použité verze WMS) vyžaduje ještě další povinné parametry, které mapovému serveru řeknou podrobnější informace o daném dotazu.

Dostupné WMS služby v rámci ČR

Odkazy na vybrané WMS servery v ČR:

• Český úřad zeměměřičský a katastrální ČÚZK (WMS poskytující katastrální mapu, aktuální ortofoto snímky, atd.)
• Mapový portál CENIA (řada tematických vrstev)
• Agentury ochrany přírody a krajiny ČR AOPK
• Česká geologická služba ČGS

Dostupné WFS služby v rámci ČR

Jedná se o standard vyvinutý a dále rozšiřovaný Open Geospatial Consortium (OGC). Služba pracující na principu klient-server umožňuje sdílení geografické informace ve formě vektorových dat v prostředí Internetu. Výsledkem požadavku např. GIS softwaru na WFS server jsou primárně geodata v formátu GML. Daná geografická data (bod, linie, plocha) jsou vztažena k referenčnímu souřadnicovému systému nejčastěji udáván pomocí datasetu EPSG.

• AOPK

Postup připojení WMS v ArcGIS Pro

WMS lze připojit v menu Insert – Connection. Jednou z možností je i přidání nového WMS serveru (New WMS Server).

Ze stránek ČUZK zkopírujte odkaz WMS pro ZABAGED. Kartografická vizualizace objektů ZABAGED® vychází z podoby Základní mapy 1:10 000 a službu lze proto využít také jako základní topografický podklad pro tvorbu tematických map. Služba je určena pro prohlížení od měřítka cca 1:10 000.

Připojená WMS je k dispozici v panelu  Catalog v části Servers.

Úkol: Vyberte si další WMS z ČUZK a připojte do prostředí ArcGIS Pro.

Publikace dat v prostředí ArcGIS Online

ArcGIS Online je nástroj pro publikaci, prohlížení a sdílení dat, interaktivních map a aplikací v prostředí internetu. Důraz je kladen na snadnou a intuitivní obsluhu, stejně jako na podporu efektivní spolupráce uživatelů. ArcGIS Online je proto vhodnou cestou, jak vaše data a mapy zpřístupnit uživatelům v rámci organizace nebo dokonce široké veřejnosti.

ArcGIS Online je okamžitě připraven k použití, není třeba nic instalovat. Jedná se totiž o softwarové řešení formou služby v cloudu (SaaS), jehož součástí jsou intuitivní nástroje pro tvorbu a sdílení map a aplikací.