Geoinformatika
XII – Standardy v
geoinformatice
jaro 2015
Petr Kubíček
kubicek@geogr.muni.cz
Laboratory on Geoinformatics and Cartography (LGC)
Institute of Geography
Masaryk University
Czech Republic
Geoinformatika
Standardy v GI
• Standardy definují „lingua franca“ nebo
obecné dohody, které napomáhají
dosáhnout interoperabilitu mezi
jednotlivými IS a IT komponentami.
• De jure standardy – vytvářené oficiálními
standradizačními autoritami
• De facto standardy – vytvářené
komerčními organizacemi na základě
širokého konsensu a obecné akceptace.
• Liší se legislativní závazností, stejná
technologická relevance.
Geoinformatika
Hlavní standardizační
organizace
• ISO (International Standardisation
Organisation) ISO/TC 211 – Geographic
information/Geomatics
• www.isotc211.org
• „developing a suite of standards for digital
geographic information and describes
interoperability … “
• Evropská komise pro normalizaci - CEN
(Comité Europeén de Normalization, Brussels)
CEN/TC 287 - technický výbor pro
geografickou informaci
• www.centc287.org
• CZ - Úřad pro technickou normalizaci,
metrologii a státní zkušebnictví
Geoinformatika
ČSN standardy - „rodina“
19000
• Geografická informace – referenční model –
podstata užití digitální geografické
informace.
• ČSN ISO 19000 umožní:
– Prohloubení a užití GI.
– Zpřístupnění, integraci a sdílení GI zejména s
obecnými informačními technologiemi.
Sada norem, které integrují podrobný popis
pojmů geografické informace s pojmy informační
technologie.
GIS ve veřejné správě
Konceptuální modelování – z reality
do konceptuálního schématu
KM - vytváření abstraktního
popisu určité části reálného světa
a sady souvisejících pojmů.
Př. sada vzhledu jevů (features –
vodní toky, jezera…) + jejich
geometrická reprezentace (body,
linie, plochy).
Geoinformatika
Referenční model domény
• Popis všech aspektů GI v normách.
• Identifikace hlavních pojmů v normách.
• Popsáno pomocí UML notace obsahující:
– Sada (geografických) dat:
• Vzhledy jevů (features) – včetně atributů,
vzájemných vztahů a možných operací. CO?
• Prostorové objekty – ve vektorovém, rastrovém
modelu. JAK?
• Polohy prostorových objektů v prostoru a čase
stanovených referenčním systémem. KDE a KDY?
– Aplikační schéma – sémantická struktura sady dat,
povolené prostorové objekty a referenční systémy, prvky
jakosti.
– Datová sada metadat - komplexní popis sady dat pro
vyhledávání, hodnocení, srovnání.
– Geografické informační služby – implementovaný SW
využívající sadu dat.
Geoinformatika http://www.unmz.cz
Geoinformatika
ISO/TC 211 Standardy (1)
• ISO 6709:1983 – Standard representation of latitude, longitude and
altitude for geographic point locations
• ISO 19101:2002 – Reference model
• ISO/TS 19103:2005 - Conceptual schema language
• ISO 19105:2000 – Conformance and testing
• ISO 19106:2004 – Profiles
• ISO 19107:2003 – Spatial schema
• ISO 19108:2002 – Temporal schema
• ISO 19109:2005 – Rules for application schema
• ISO 19110:2005 – Feature cataloguing methodology
• ISO 19111:2007 – Spatial referencing by coordinates
• ISO 19112:2003 – Spatial referencing by geographic identifiers
• ISO 19113:2003 – Quality principles
• ISO 19114:2003 – Quality evaluation procedures
• ISO 19115:2003 – Metadata
• ISO 19116:2004 – Positioning services
• ISO 19117:2005 – Portrayal
Geoinformatika
ISO/TC 211 standardy (2)
• ISO 19118:2005 – Encoding
• ISO 19119:2005 – Services
• ISO/TR 19120:2001 – Functional standards
• ISO/TR 19121:2000 – Imagery and gridded data
• ISO/TR 19122:2004 – Qualification and certification of personnel
• ISO 19123:2005 – Schema for coverage geometry and functions
• ISO 19125:2004 – Simple feature access – Part 1-2
• ISO 19127:2005 – Geodetic codes and parameters
• ISO 19128:2005 – Web Map Server Interface
• ISO 19131:2007 – Data product specification
• ISO 19133:2005 – Location-based services – Tracking and navigation
• ISO 19134:2007 – Location-based services – Multimodal routing and
navigation
• ISO 19135:2005 – Procedures for item registration
• ISO 19136:2007 – Geography Markup Language (GML)
• ISO 19137:2007 – Core profile of the spatial schema
• ISO 19138:2006 – Data quality measures
• ISO 19139:2007 – Metadata – Implementation specification
Geoinformatika
De facto standardy
Cílem standardizace na nízké úrovni je zajištění
interoperability GIS v technologické oblasti - tedy na
úrovni programových aplikací tvořících základ pro tvorbu
GIS.
Obecné:
–IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers,
IEEE-1451- senzorová interoperabilita (OGC SWE
specifikace).
–Oasis - Organization for the Advancement of Structured
Information Standards, e-standardy – UDDI, CAP.
–W3C- World Wide Web Consortium, specifikace SVG, XML,
SOAP, RDF a OWL.
Geoinformační:
–OGC – Open Geospatial Consortium
–INSPIRE- Infrastructure for Spatial Information in Europe
(http://inspire.jrc.it ) – evropská direktiva pro tvorbu SDI
zaměřenou na problematiku životního prostředí.
Geoinformatika
Základní specifikace OGC
• Web Map Service (WMS)
• Web Feature Service (WFS)
• Web Coverage Service (WCS)
• Web Map Context (WMC)
• Geography Markup Language (GML)
• Catalog Service for Web (CSW)
• Simple Features Specification (SFS)
Geoinformatika
Rozhraní OGC Web Mapping
• definována společná rozhraní, která umožňují
klientům připojovat a zobrazovat data z různých
mapových serverů, pokládat dotazy na jejich
vlastnosti.
• rozhraní jsou implementována přes protokol HTTP a
zprávy v jazyce XML (GML)
• Web Map Service (WMS)
• Web Feature Service (WFS)
Geoinformatika
Co je to rozhraní?
Zaklínadlo, které vyvolá určité chování
Sezame,
otevři se
Geoinformatika
Zaklínadla a jejich části
Zaklínadlo Mluvčí Posluchač Chování Autorita
Sezame, otevři
se!
Alibaba Hora
(skryté
dveře)
Hora
(skryté
dveře)
Se otevře
Pohádky
1001 noci
Get Map (Tenký)
klient
(geo)Datový
server
Zobrazí se
mapa
OGC
Geoinformatika
Rozhraní Web Map Server
• 3 protokoly:
– GetCapabilities (P) – metadatový popis
informačního obsahu a možných parametrů
požadavku
– GetMap (P) – mapový obraz s definovanými
geoprostorovými a rozměrovými parametry
– GetFeatureInfo (N) – požadavek na
informace o určitém mapovém prvku
Možnost rozšíření funkčnosti - Cascading Map Servers
(datové konverze, transformace v reálném čase)
• SLD – Style Layer Descriptors
Geoinformatika
GetCapabilities
WMS
Geoinformatika
GetMapWMS
Geoinformatika
GetFeatureInfo
WMS
Geoinformatika
WFS – Web Feature Services
Umožní klientovi získávat geodata ve tvaru GML z několika
WFS.
GML obsahuje popis geometrických vlastností, ale nikoliv
vizualizace.
Operation
GetCapabilities
DescribeFeatureType Základní WFS (read-only)
GetFeature /
LockFeature Transakční WFS
Transaction
GML katastrální data - Bylany
GIS ve veřejné správě
Komplexní GIS schéma