GeoBusiness    |    3/2007 www.geobusiness.cz
open & free
V  předchozím čísle GeoBusinessu
jsme představili projekt OpenJUMP,
desktopový open source nástroj pro
práci s  prostorovými daty. V tomto
článku se podíváme na praktické zkušenosti
s  jeho užíváním a  vývojem
aplikací nad jeho jádrem.
Instalace
Instalace může nezkušeného uživatele
překvapit, zvláště pak začínajícího uživatele
operačního systému GNU/Linux.
Instalace spočívá v rozbalení ZIP archivu
kdekoli v souborovém systému. Spuštění
se provádí spuštěním skriptu (buď z příkazové
řádky nebo z grafického prostředí).
Problém obvykle není v nutné podmínce
nainstalovaného Java Runtime
Environment (JRE), ale ve spouštěcím
skriptu, který je napsán v jazyce BASH.
Tento skript má jako konce řádků znaky
používané v  OS Windows (DOS), a  to
může v některých linuxových prostředích
způsobit nespuštění aplikace.
Jediným řešením je nahradit konce řádků
správnými znaky, a to buď ručně nebo
příkazem dos2unix (ten v základních distribucích
obvykle nenajdeme a musíme jej
doinstalovat).
Instalace ve Windows může probíhat
podobně jako v  GNU/Linux nebo
s  využitím instalátoru, který uživateli
připraví i zástupce v nabídce Start nebo
na Ploše. Zde spouštěný skript napsaný
v jazyce MS-DOS Batch Language problémy
s konci řádků nemá. Proto je instalace
ve Windows obvykle bez problémů.
Instalace zásuvných modulů je jednoduchá
a je obvykle nezávislá na operačním
systému. V zásadě se zásuvné moduly
instalují tak, že zkopírujete knihovny s
kódem ve formátu JAR do adresáře lib/ext
v domovském adresáři programu.
Někdy je však nutné zavést i  jiné
knihovny, které daný zásuvný modul
využívá, což může být pro běžného uživatele
obtížnější neboť to často znamená
editaci spouštěcího skriptu, případně jiný
zásah do konfigurace instalace.
Datové formáty
Načítání a ukládaní vektorových geodat
je bezproblémové především u  formátu
JUMP GML. To je XML soubor, který
je založen na jazyce GML (Geography
Markup Language), ale především
je jednodušší, na druhou stranu neposkytuje
tak rozsáhlé možnosti a jen obtížně
se setkáme s  jeho implementací mimo
OpenJUMP (JUMP).
U  formátu ESRI Shapefile se občas
setkáte s  problémy způsobenými kódováním
češtiny, jinak je práce se soubory
v tomto formátu bez potíží.
Načtení datových souborů, definovaných
s využitím jazyka GML verze 2.0,
je připraveno obecně, a je možné načítat
soubory s libovolně definovaným schématem
dle jazyka GML 2.0. Tato možnost
je sice užitečná, ale vyžaduje od uživatelů
znalost jazyka GML a vytvoření šablony
pro načtení takovýchto dat. Vytvoření
šablony je sice triviální, ale vyžaduje listování
v manuálu programu, což jistě nepřispívá
k využívání této jistě užitečné funkce.
Doufejme, že v  nejbližší době bude
součástí distribuce OpenJUMP i  sada
předdefinovaných šablon pro nejznámější
schémata.
Práce s databázemi
Vedle datových souborů umí program
pracovat také s daty načtenými z databáze
PostgreSQL/PostGIS. Před samotným
spuštěním musíte do adresáře obsahujícího
JRE vložit ovladač pro PostgreSQL.
Čtení dat je bezproblémové, zobrazovat si
můžete i  atributovou tabulku. Chcete-li
data do databáze rovněž ukládat, musíte
sáhnout po zásuvném modulu PostGIS
database connector, který zapisování dat
umožňuje.
V souvislosti s tímto zásuvným modulem
musíme zmínit problém načítání
větších objemů dat. V závislosti na konfiguraci
počítače (především paměť RAM
a odkládací oddíl) může dojít k nenačtení
dat. S programem můžete dále pracovat,
dojde pouze k zobrazení chybového
hlášení a k nenačtení vrstvy. (Objektivní
srovnávací testy by však vystačily na celý
samostatný článek.)
Rastrová data
Načtení rastrových dat je v  nové verzi
OpenJUMP dostupné přímo, nemusíte
tudíž instalovat zásuvný modul. Z dosavadních
zkušeností tuto funkci zatím
nedoporučujeme (k  načtení dat obvykle
nedojde, u  negeoreferencovaných dat
nelze definovat souřadnice umístění),
proto je lepší využít některý ze zásuvných
modulů.
WMS
Webové služby podle specifikací konsorcia
Open Geospatial jsou v současnosti již
velmi snadno dostupné z celé řady zdrojů,
proto se vám bude v OpenJUMP hodit
Praktické zkušenosti
s projektem OpenJUMP
Načtení vrstev pomocí WMS služby
E1
GeoBusiness    |    3/2007www.geobusiness.cz
open & free
možnost připojit si WMS vrstvu.
Funkce ovšem selže v  případě, že
WMS služba vrátí nekorektní XML
dokument na požadavek GetCapabilities.
Toto selhání, resp. ohlášení výjimky, je
sice v pořádku, ale z chybového hlášení
se uživatel nedozví, proč došlo k selhání
při připojení. Pokud uživatel vyzkouší
několik služeb a u žádné (z výše uvedeného
důvodu) neuspěje, může ho použití
funkce WMS zklamat.
Druhou pastí, číhající na uživatele,
je samotné načtení dat pomocí WMS.
Aktuální výřez mapového pole se může
nacházet mimo rozsah geodat poskytovaných
službou – v takovém případě dojde
k  vykreslení prázdné plochy, což může
uživateli připadat, že nedošlo k žádnému
spojení.
Úprava stylů
U WMS nabízí OpenJUMP ještě jednu
funkci, která může pomoci při tvorbě
služeb WMS. Je to generátor Styled
Layer Descriptor (SLD) popisů. Pro
každou vrstvu si můžete uložit její styl
dle specifikace SLD a poté popis využít
pro definování vzhledu geoprvků v mapě,
poskytované WMS službou.
OpenJUMP umí u  symbolů měnit
barvu a vzor výplně, barvu, vzor a šířku
obrysu. K dispozici je úprava průhlednosti
symbolů nebo úprava velikosti bodů/
zlomových bodů.
Vrstvy podle měřítka
Možnost zobrazování vrstev v  závislosti
na aktuálním měřítku mapy je funkce,
která byla do programu doplněna později
a proto její zařazení do dialogového
okna Styly je mírně zavádějící. Uživatelé
jsou totiž zvyklí tuto funkci hledat v jiné
nabídce.
Grafické úpravy
Upravit si můžete rovněž počáteční
a koncové bodů linií. Někdy mohou být
základní funkce pro grafické úpravy
nedostatečné, např. u geologických symbolů
– zásuvný modul VertexSymbols
rozšířuje grafické úpravy o další vektorové
symboly včetně možnosti použití vlastních
symbolů (vektorových i rastrových)
a rozšiřuje také možnosti u popisků prvků
(např. pozadí popisků, či umístění popisků
vůči geoprvku).
Pokud chceme klasifikovat vykreslenou
vrstvu pro vytvoření tematické
mapy, můžeme, avšak metody, které jsou
v OpenJUMPu k dispozici, jsou omezené.
V programu lze přiřadit jedinečnou hodnotu
jednomu symbolu nebo je rozdělit
dle hodnot do námi zadaného počtu tříd,
takže každé třídě bude přidělen stejný
interval hodnot. Intervaly lze dále ručně
upravovat. Upravovat můžete názvy jednotlivých
tříd, jejich průhlednost a symboly
pro jednotlivé třídy nebo celé škály
najednou.
Rozdělení se poté objeví v legendě ve
formě struktury rozbalovacího stromu.
S tím si ovšem zatím neumí úplně poradit
zásuvné moduly pro tisk (o nich více viz
dále v textu).
Editace geodat
Načtená geodata samozřejmě můžete
upravovat (editovat). Po označení vrstvy
k  editaci se zobrazí dialogové okno
s celou škálou editačních nástrojů. Najdete
zde nástroj pro posun, přidání, odstranění
zlomových bodů prvků, nástroj pro
přichytávání bodů k  jiným bodům, pro
přesun geoprvků, rozdělování linii, rotování
prvků a další.
Po zobrazení atributové tabulky
můžeme editovat atributová data nebo
přidávat a odstraňovat atributy. V textovém
režimu rovněž můžete editovat geografickou
složku dat (po poklepání myší
na prvek se zobrazí textový výpis souřad-
nic).
Jediným problémem, na který můžete
narazit, je opět čeština. Problém nebudete
mít s daty vytvořenými přímo v OpenJUMPu
nebo v některém z programů, které
pracují s kódováním UTF-8.
Funkce pro kopírování geoprvků včetně
jejich atributových dat jsou velmi užitečné
a fungují bez nejmenších problémů. Prvky
je možno kopírovat i mezi vrstvami, zde
však z pochopitelných důvodů nedochází
ke kopírování atributů, pokud mají vrstvy
jinou sadu atributů.
Prostorové dotazy
Pro dotazování a výběry nad atributovou
či geometrickou složkou dat nalezneme
v nabídce Tools -> Queries hned tři
položky. Položka Spatial Query umožňuje
vytvořit prostorové dotazy pro výběr
geoprvků na základě jiných vrstev nebo
na základě systémové vrstvy „Fence“,
ohraničujícího polygonu, který si předem
vykreslíme.
Při výběru vztahu prvků s  tzv. maskovací
vrstvou máme možnost definovat
průnik, dotyk, obsahuje, překryv, je překrýván,
kříží se, je roven atd.
Výběr můžeme zkopírovat do nové
vrstvy nebo se pouze provede výběr ve
zdrojové vrstvě.
K dispozici máte tak zvolit si doplněk
– vyberou se pouze ty prvky, které danému
zadání nevyhovují.
Funkce Attribute Query umí provést
jednoduché dotazy nad atributy, kde opět
z vybrané zdrojové vrstvy na základě atributu
a jeho vztahu se zadanou hodnotou
(je roven, obsahuje, začíná, atd.) jsou
vybrány žádané geoprvky, případně jejich
doplněk.
Tyto dvě dotazovací možnosti dále
rozšiřuje třetí položka v nabídce Queries
s názvem Simple Query.
Dialogové okno sice nepůsobí na první
pohled uživatelsky přívětivě, ale po krátkém
zkoušení zjistíte rozsáhlé možnosti
výběrů nad atributovými daty. Příjemnou
vlastností je možnost uložit si sestavený
dotaz a později se k němu vrátit.
Zajímavou možností je výběr geografických
prvků pomocí nástrojů v  nabídce
Edit. Na výběr máte již zmiňovaný
vykreslený polygon, vykreslený kruh nebo
podle typu geoprvku (bod, multipoint,
linie polygon a další).
Prostorové překryvné operace (sjednocení,
průnik či rozdíl) naleznete také mezi
nástroji pro překryv vrstev. K  dispozici
jsou v různých variantách. Testovali jsme
zejména funkce umožňující sjednocení
administrativních jednotek do vyšších
územních celků. Funkce umí vytvořit
pouze multipolygony, což může být pro
následné využití omezující.
Obecně je však nabídka funkcí pro prostorové
dotazování velmi široká a  další
možnosti postupně přibývají.
Analytické funkce
OpenJUMP nabízí další analytické funkce,
například tvorbu obalových zón, konvexní
obálky, či Thiessenovy polygony.
S analýzami implementovanými v OpenJUMP
nebývají zpravidla problémy.
Někdy se ovšem může stát, že narazíme
na limit paměti, kdy například při vytváření
Thiessenových polygonů u  velkého
množství bodů se výpočet nedokončí.
Exporty dat
Možnosti výstupů do formátu Scalable
Vector Graphics (SVG), Portable
Network Graphics (PNG), Joint PhotoILU:Ezequias
Rodrigues daRocha, martin davis
Vektorová i rastrová data načtená společně
E2
GeoBusiness    |    3/2007 www.geobusiness.cz
graphic Experts Group (JPEG) jsou velmi
dobré.
Užitečný je export do formátu SVG.
Použitelnou mapu získáte po úpravách
v open source vektorovém editoru Inkscape
(obdoba Adobe Illustratoru).
Podpora tiskových výstupů
Na stránkách projektu OpenJUMP
najdete odkazy na dva zásuvné moduly
určené pro podporu tvorby tiskových
výstupů. Jedná se o zásuvný modul Print
PlugIn od Geoff a Print Layout PlugIn od
Intevitation.
První z nich je uživatelsky na horší
úrovni, nicméně nabízí zajímavé možnosti
přidání nadpisu, měřítka, okraje, směrové
růžice, poznámky a  legendy. U  měřítka
lze měnit pouze rozsah a barvu, možnost
výběru stylu u něj není.
U směrové růžice máme na výběr pouze
ze čtyř stylů, legenda vypadá značně
nedokončeně. U  legendy se nevykreslují
žádné klasifikované kategorie.
Poslední verze vyžaduje zásuvný modul
VertexSymbols, který rozšíří možnosti
celého programu, proto se toto jako problém
nejeví.
Jednou z dalších výhod modulu, které
stojí za zmínku, je možnost rozdělení tištěného
mapového výstupu na více archů
papíru.
Druhý zásuvný modul nabízí přívětivější
prostředí, nabízí obdobné možnosti
jako první zmíněný (kromě směrové
růžice), na druhé straně je zde možné
importovat obrázky, rastrové i vektorové
(SVG), tudíž můžeme použít libovolnou
směrovou růžici. Při importu některých
SVG souborů jsme ovšem zaznamenali
problémy.
Místo tisku můžete výstup exportovat
do formátů SVG, JPG nebo do PDF souboru.
Export do PDF ovšem v době, kdy
jsme psali tento článek, nefungoval.
U  legendy, která oproti předchozímu
modulu vypadá velmi hezky, jsou uvedeny
i kategorie klasifikované vrstvy. Ovšem
i tomuto modulu chybí některé vlastnosti,
například možnost umístit mapu před
tiskem na papír na šířku, to se dá nahradit
pouze rotací jednotlivých prvků.
V  konečném výsledku se nám ani
z jednoho modulu nepodařilo na tiskárně
HP Designjet 840C připojené k USB
portu vytisknout výstup, přestože tisk
z jiných aplikací na této tiskárně funguje.
Nezbylo nám tedy nic jiného než exportovat
výstup do SVG nebo JPG.
Oba zásuvné moduly mají ovšem
nakročeno správným směrem a  vývojáři
za krátký čas urazili pořádný kus cesty.
Zásuvné moduly pro další formáty se
již také objevily. Dobré zkušenosti máme
s moduly umožňujícími načtení ASCII
delimited souboru se souřadnicemi bodů,
s  modulem podobného ražení, který
však načítá souřadnice a  další atributy
z databáze připojené přes rozhraní JDBC
(ODBC) a s modulem pro načtení formátu
DXF. V  případě formátu DXF jsme
ovšem netestovali složité struktury ani
rozsáhlé datové soubory.
Modul pro ArcIMS
ArcIMS Plugin umožňuje připojení ImageService
systému ESRI ArcIMS. Zásuvný
modul má stejný problém jako funkce
přidání WMS služby, je nutné mít výřez
okna v  oblasti rozsahu ArcIMS služby,
jinak k vykreslení geodat nedojde. Modul
rovněž vyžaduje znát adresu pro připojení
ArcIMS služby. Bylo by vhodnější umožnit
vyhledání takovýchto služeb přímo
v nějakém registru.
Modul pro plánování trasy
Route Planner Plugin umožňuje vyhledávání
cesty obchodního cestujícího nad
daty odboru silniční databanky Ostrava
Ředitelství silnic a dálnic. Aplikace funguje
spolehlivě, ale je závislá hned na několika
podmínkách. Vyžaduje instalaci dalších
dvou knihoven JGraphT a javadbf a dále
pak načtená data silniční databanky.
Vývoj aplikací
Vývoj zásuvných modulů, případně celých
aplikací, které jsou založené na platformě
JUMP, není triviální.
Základní dokumentace pro vývoj aplikací
je dostupná ve formě návodů, problémem
je nedostatek dalších příkladů užití
tříd a rozhraní balíků OpenJUMP.
Popis aplikačního rozhraní API je sice
k  dispozici, včetně komentářů, ale to
začínajícímu vývojáři nebude stačit.
Současný způsob vývoje je pro začínající
vývojáře obvykle založen na studiu existujících
modulů a metodě pokus-omyl. Po
určité době se však vývojář začne ve strukturách
JUMP orientovat lépe a je schopen
vyvíjet aplikace relativně snadno.
Výhodou vývoje s užitím OpenJUMP
je existující prostředí, kdy není nutné
vyvíjet kompletní grafické uživatelské
rozhraní, ale lze využít stávající. Vývoj
je možný efektivně provádět v  prostředí
nástroje Eclipse (k dispozici je návod, jak
korektně načíst struktury do prostředí
Eclipse) nebo NetBeans (návod neexistuje,
ale je připravován jedním ze studentů
oboru Geoinformatika na VŠB-TU
Ostrava v rámci diplomové práce).
Druhou možností, jak vytvářet
a  spouštět drobné aplikace (skripty), je
využít nástroj BeanShell. V  kontextu
OpenJUMPu umožňuje BeanShell provádět
automaticky opakované úlohy nebo
vykonávat úlohy, které není možné provádět
použitím grafického uživatelského
rozhraní, bez potřeby zásuvných modulů,
nebo změny zdrojových kódů.
BeanShell lze využít pro řadu úkolů,
které by se musely provádět manuálně
nebo by vyžadovaly vlastní zásuvný
modul. BeanShell funguje bez problémů,
pro začínajícího uživatele bez znalostí
programování v  jazyku Java však může
být složité naučit se jej využívat.
Využívání BeanShellu je nicméně
jednodušší než programování vlastních
zásuvných modulů.
Vyzkoušené skripty nemusíte znovu
vypisovat – můžete si vytvořit skript,
například „Změň_viditelnost_všech.bsh“
v adresáři, kde je OpenJUMP instalován,
a  tento skript se po obnovení nabídky
objeví pod daným názvem „Změň_viditelnost_všech“
přímo v  hlavní nabídce
programu.
Pár slov nakonec
Projekt OpenJUMP i  přes některé své
drobné chyby a nedodělky již nyní nabízí
použitelnou alternativu k finančně náročným
produktům. Jeho kredit zajisté bude
i  dále stoupat a  to nejen z  důvodu jeho
dobré licenční politiky, ale i  s  rostoucími
možnostmi, které se téměř každodenně
rozšiřují.  František Klímek, Jan
Růžička, Institut geoinformatiky, VŠB-TU
Ostrava
Projekt Open JUMP: http://openjump.org/
Seznam hlavních zdrojů zásuvných modulů pro OpenJUMP:
http://openjump.org/wiki/show/Plugins
Projekt deeJUMP a příbuzné projekty: http://lat-lon.de/
SkyJUMP: http://skyjumpgis.org
Projekt PIROL: www.al.fh-osnabrueck.de/jump-download.html
Projekt JUMP Plugins from GISAK.VSB.CZ:
http://gis.vsb.cz/ruzicka/Projekty/jump/index.php
Wikipedia – internetová encyklopedie: http://en.wikipedia.org/wiki/JUMP_GIS
Informační zdroje k OpenJUMP
E3
open & free